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《天津职业技术师范大学》 2019年
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基于FPGA数字波束形成算法研究及实现

庄涛  
【摘要】:数字波束形成和空间谱估计(角度估计)是阵列信号处理的两个主要方面。通过波束形成可以同时产生多个相互独立并且可控的波束,每个波束只接受相应空间角度的信号,相当于一个空间滤波器,这有助于简化后续的信号处理;空间谱估计可以估计出目标信号的波达方向,确定目标的空间角度。线性调频连续波雷达在测距测速方面有着优异的性能,能够准确估计出目标的距离和速度。但对于多个目标进行估计时,需要对目标的上下扫频差拍信号频谱进行配对,只有准确的配对才能精确地估计出目标的距离和速度。因此,线性调频连续波雷达对频谱配对有很高的要求。如果将阵列信号处理与线性调频连续波雷达相结合,使得每一个波束中只接收一个目标的回波信号,同时抑制其他目标的回波信号,这就无需配对,于是就解决了配对复杂问题。同时估计出目标的距离、速度、角度,具有重要的应用价值。基于此思想,本文进行了相关研究,主要工作如下:1.本文首先分析了数字波束形成原理。介绍了几种经典的稳健自适应波束形成算法和最近几年的波束形成算法,并对其作了比较。2.紧接着在数字波束形成理论分析的基础上介绍了空间谱估计理论,分析了基于数字波束形成的空间谱估计和超分辨率算法,并对它们用于角度估计作了比较。3.对LFMCW雷达测距测速原理进行了理论分析。4.设计了FPGA硬件实现系统框架,实现了波束形成。
【学位授予单位】:天津职业技术师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TN911.7;TN791

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