基于線性功放的數(shù)字陣列雷達(dá)多波束形成技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭要求雷達(dá)必須具備高的搜索速率、高的多普勒分辨率和角分辨率、高抗干擾能力和同時(shí)多功能（如搜索與跟蹤）等。數(shù)字陣列雷達(dá)收發(fā)均采用數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù)，可以快速改變波束指向和形狀，容易形成多個(gè)波束等，可以很好的滿足上述需求，研究發(fā)射數(shù)字多波束技術(shù)具有十分重要的意義。本文以數(shù)字波束形成原理為基礎(chǔ)，深入研究了發(fā)射數(shù)字多波束的原理及實(shí)現(xiàn)方法。以和波束功率方向圖為重要工具，通過理論分析和仿真，詳細(xì)研究了系統(tǒng)參數(shù)、通道間幅相不一致性

2、及功率放大器對(duì)發(fā)射多波束的影響。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　1.介紹了數(shù)字陣列雷達(dá)的研究背景及意義，回顧了數(shù)字陣列雷達(dá)的歷史和現(xiàn)狀，進(jìn)而闡明了數(shù)字陣列雷達(dá)發(fā)射數(shù)字多波束的意義。
　　2.以數(shù)字波束形成為基礎(chǔ)，介紹了發(fā)射數(shù)字多波束的原理，討論了三種發(fā)射數(shù)字多波束實(shí)現(xiàn)方法：數(shù)字配相法，IFFT法和正交投影法。分析三種算法的原理和特點(diǎn)，得到了正交投影法更適合用于數(shù)字陣列雷達(dá)發(fā)射多波束的結(jié)論。
　　3.給出了分析發(fā)射

3、多波束性能的重要工具：和波束功率方向圖。利用和波束功率方向圖研究了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)發(fā)射多波束的影響，分析了不同實(shí)現(xiàn)算法的特點(diǎn)，驗(yàn)證了正交投影法可在干擾方向形成很深的零陷，具有更好的波束間隔離度。通過研究發(fā)射信號(hào)、有限字長對(duì)和波束方向圖的影響發(fā)現(xiàn)：相干信號(hào)會(huì)使發(fā)射多波束彼此干擾；數(shù)字信號(hào)處理時(shí)有限字長量化位數(shù)越多，其實(shí)際發(fā)射多波束效果越好。
　　4.研究了多通道間幅相不一致性對(duì)發(fā)射多波束性能的影響，討論了在有幅相誤差時(shí)，波束圖在不同算法下

4、的失真特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在不同的算法下，波束失真特性不同，且在幅度誤差和相位誤差下失真特點(diǎn)各不相同。分析了通道失配對(duì)加窗效果的影響，得到了通道失配會(huì)破壞加窗作用的結(jié)論。
　　5.基于功率放大器的非線性數(shù)學(xué)模型，研究了功放對(duì)發(fā)射信號(hào)及多波束形成的影響，由理論分析及仿真結(jié)果得知，無記憶功放輸出信號(hào)特性與輸入信號(hào)包絡(luò)是否恒定有關(guān)；有記憶功放在輸入功率較小時(shí)記憶性作用更明顯，而在輸入功率較大時(shí)非線性作用更顯著，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)預(yù)失真等線性化技術(shù)提供了