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SSDBF低成本扩频数字波束形成技术研究 摘要采用数字波束形成（DBF）技术的雷达系统具有波束控制灵活、同时形成多波束和自适应干扰抑制等突出优点，但是由于通道数量众多，成本高，通道校准复杂。本论文从低成本角度出发，对近年来提出的扩频数字波束形成（SSDBF）系统进行建模和仿真。主要工作包括：对SSDBF技术的的原理、关键技术和实现过程进行详细分析；建立了多目标回波信号模型；完成了SSDBF系统整个处理流程的仿真和验证；最后，对该系统的性能进行分析测试，验证了该系统的可行性。10038 关键词数字波束形成扩频完全正交码m-序列 TitleThe research of low cost spread spectrum digital beamforming technique Abstract The digital beamforming (DBF) radar system has outstanding advantages, such as the flexible beampatterncontrol, simultaneously muti-beamforming, adaptive interference suppression and so on. There are also some drawbacks coming from the large numbers of channels of conventional DBF, such as high cost and the complex channel calibration. In this paper, the spread spectrum digital beamforming (SSDBF) system proposed recently is modeled and simulated. The main work is summarized as follows: Firstlythe principleofSSDBFtechnology, key technology and the implementation are analyzed; Secondly, a target echo signal model is established; Thirdly, the whole process of SSDBF system simulation and verification is accomplished; At last, the performance of the system is analyzed and tested, which verifies the feasibility of this system. Key wordDigital Beamforming ,spread spectrum , TSOC，m-sequence 目录 1 绪论..1 1.1 课题的背景和意义1 1.2 论文研究内容与结构安排2 信号的数字总线（多路或单路）。 目前也有一些低成本电扫描天线的研究，比如：频率扫描天线、分时开关切换的 DBF阵列。频率扫描天线是通过改变天线的工作频率来改变天线单元间的相位关系， 也可实现波瓣指向的改变，它的特点是天线波瓣的指向是工作频率的函数[9] ；分时开 关切换的DBF阵列所有阵元共用一个接收通道，通过切换开关分时选通各阵元，各阵 元的感应信号在时域上是错开的[10] 。 但是这两种方法与真正意义上DBF相比存在诸多 不足：频扫天线有一个严重缺点，即它为一个串馈(慢波线结构)阵列，因此，第一， 它的过渡历程比较长，必须有足够长的时间才能形成一个完整的(稳态的)波瓣，因而 扫描速度受到一定的限制；第二，电磁波在馈线中边传播边辐射，能量在馈线中损耗， 比通常的并馈阵列严重的多，因而频扫阵列不宜太长，即波瓣不宜太窄；第三，环境 温度过大的变化，便会使波瓣指向产生误差，波瓣性能变坏。另外，频扫天线波瓣的 角位置，与工作频率是一一对应的，一旦这种对应规律被敌人窃获，易受干扰。而且 一个频扫天线，不能同时用频率不同的两部发射机来馈电，即不能用于频率分集制[11] ；分时开关切换的DBF阵列在同一时刻只有一个阵元接收信号，大大降低了回波信号的 功率的有效利用。扩频数字波束形成雷达技术（SSDBF，spread spectrum DBF）则解 决这一问题，它通过将接收阵列天线每个阵元接收信号进行简单的调制后合成，采用 一个传输通道和单个ADC将其数字化，通过信号处理的方式恢复出每个通道接收到的 信号，进而可以实现真正意义上的DBF，这种技术真正达到了低成本DBF的目的，并 时更新