[发明专利]天线组阵宽带信号频域全频谱相关合成系统

权利要求书

1.一种天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，包括：模数转换A/D模块、延时模块、数字下变频DDC模块、分析模块、相关合成模块、综合模块、数字上变频DUC模块和数模转换D/A模块，其特征在于：A/D模块对输入的N个天线阵元的宽带中频模拟信号进行采样，将变为数字中频信号送入延时模块，延时模块根据相关合成模块反馈的N个天线信号时延估计值进行延时，将时钟整周期的延时调整后的数据信号送到上述DDC模块进行数字下变频，再将N个天线的宽带基带零中频复信号送入分析模块，分析模块用M个L阶的多相分析滤波器组对宽带时域信号进行多相滤波和傅里叶变换FFT，将N个天线阵元的宽带零中频复信号进行多相分解，把每个阵元信号分解为M个均匀频域区间的降速率窄带支路后，再将各个天线阵元对应窄带支路复信号送到相关合成模块，相关合成模块通过它设置的分数延时单元(1)、延时相位估计和反馈单元(6)、积分时间控制单元(7)、算法选择控制单元(2)、参考信号生成单元(3)和多相相关单元(4)进行自适应延时补偿，其中，算法选择控制单元(2)、参考信号生成单元(3)通过设置切换产生天线组阵Simple算法、Sumple算法、Matrix-Free Power Method算法对应的相关参考信号，N个多相相关单元(4)把N个天线阵元信号与相关参考信号进行相关，延时相位估计和反馈单元(6)和积分时间控制单元(7)设置合适的相关积分时间，并根据多相相关单元(4)结果计算出整数倍采样时钟时延和小数倍采样钟时延，反馈到延时模块和分数延时单元(1)进行时延补偿，其中，M为宽带信号被分解成多相支路的个数，L为子多相支路子滤波器阶数，N为自然数。

2.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：补偿后的N个阵元M个相同支路复信号送到M个多相合成单元(5)，每个多相合成单元(5)将N个分数延时单元(1)输出的同相支路对应相加合成，输出M个合成后的支路到综合模块，综合模块对M个支路进行傅立叶反变换IFFT，再经过综合滤波器组重构出宽带零中频时域信号并送到DUC模块，DUC模块将合成后的宽带时域信号宽带零中频时域信号进行上变频，把得到的中频数字信号送到D/A模块，D/A模块对中频数字信号进行数模转换并输出到解调接收机。

3.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：Sumple算法每个天线阵元的参考是通过对每个天线阵元以外的其他信号相加得到。

4.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：在Matrix-Free Power Method算法中，每个天线阵元的参考信号是将所有N个天线阵元信号相加后的信号。

5.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：在分析模块和综合模块中，送到分析模块的宽带零中频复信号经过M个L阶的多相分析滤波器组和傅立叶变换(FFT)得到M个带宽为原信号1/M均匀频率区间的支路。

6.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：综合模块实现的流程为分析模块的逆过程，送到综合模块的M个支路窄带信号经过傅立叶反变换IFFT，再经过M个L阶的多相综合滤波器组重构出宽带零中频时域信号。

7.如权利要求5所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：M个L阶的滤波器组是由一个M×L阶的原型滤波器分解得到。

8.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：在M个支路中设有M个N阶的子滤波器组，每个支路子滤波器都有N个系数，假设原型滤波器系数为h[0]、h[1]……h[MN-1],其中支路1子滤波器的N个系数为h[0]、h[1]……h[N-1]，支路2子滤波器的N个系数为h[N]、h[N+1]……h[2N-1]，依次类推，支路M子滤波器的N个系数为h[(M-1)N]、h[(M-1)N+1]……h[MN-1]。

9.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：M个支路中的分析模块和综合模块利用一个时分控制逻辑，每个支路的滤波共用一个子滤波器的乘法器和加法器计算资源。

10.如权利要求1所述的天线组阵宽带信号全频谱相关合成系统，其特征在于：DDC模块在对N个天线延时调整后信号进行数字下变频时，乘以一个频率为F Mhz的数字复信号本振，得到N个天线的宽带基带零中频复信号。