廉丹

【摘 要】本文介绍了数字多波束算法的基本理论及某雷达信号处理系统数字波束算法的FPGA设计实现，主要完成了接收通道的幅相校准功能、波束合成功能、副瓣相消功能和干扰分析功能。

【关键词】信号处理；数字多波束算法；FPGA

【中图分类号】TN821.91 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）15-0017-02

引言

实现某雷达信号处理系统中数字波束合成，将接收通信插件送来的36路回波信号通过接收通道幅相校准和数字波束合成处理，最终输出16路独立的数字波束合成数据（和波束8路、差波束8路）。

一、数字多波束算法（DBF）

信号处理系统应用数字多波束（DBF）合成技术对阵列天线接收到的信号进行处理，能够极大的提高雷达系统的抗干扰能力是新一代雷达提高目标检测能力的关键技术之一。

本文设计的数字波束合成插件将接收通信插件送来的36路回波信号进行幅相校准和数据合成处理，最终输出16路独立的DBF合成数据。主要实现了接收通道的幅相校正功能、波束合成功能、副瓣相消功能和干扰分析功能。

36路零中频矢量信号经数字下变频插件幅相校准后形成基带信号，将此基带信号按一定的方式加权合并（固定权值），可以得到8路独立的和波束与差波束。对36路回波信号经处理后的12路信号矢量输入变为复加权矢量为：

〖XC11.JPG；%30%30〗

其中：θn为第n个波束指向，d1为天线单元之间的间距，anm为降低副瓣电平的幅度加权系数。

计算回波信号矢量和复加权矢量的内积，即每个信号与权值相乘后的求和输出，即可得8个独立的和波束：将复加权矢量W变形为W1：每个信号与W1相乘后的求和输出，即得8个独立的差波束。……