[发明专利]基于分析与综合的宽带数字波束形成装置

权利要求书

1.一种基于分析与综合的宽带数字波束形成装置，其特征在于，包括数字信道化模块、子带数字波束形成模块和信道综合模块，子带数字波束形成模块包括若干个子带信道，数字信道化模块对输入的多个阵元的雷达信号分别进行信道化处理，将高速采集到的雷达信号均匀分配到子带数字波束形成模块的各个子带信道进行同时处理，子带数字波束形成模块对各个阵元同一信道做子带波束形成，若有K个信道，需要形成N个波束，则子带数字波束形成模块输出为N*K个信道的波束样本点，信道综合模块将通过带数字波束形成模块处理的信号进行宽带数字波束形成；

所述数字信道化模块采用2倍过采的多相滤波结构将宽带信号划分为窄带，所述信道综合模块采用2倍过采的多相滤波结构将多个窄带波束合成为宽带波束；

所述多相滤波结构包括依次连接的抽取信号的信号抽取单元、分析滤波器、DFT单元以及乘法器，信号抽取单元将高速采集到的雷达信号抽取为K路数据，然后原型滤波器分解为K相进行滤波，最后经过DFT单元的K点输出K路数据，对每路数据乘上相应的系数，得到K个信道的样本点；

所述子带数字波束形成是在某一个信道上，对某个方向入射信号，补偿由于天线单元在空间位置不同带来的通道间的相位差，实现信号同相叠加；

该信道综合模块包括依序连接的IDFT单元、抽取单元、以及多相滤波单元，它是信道化的逆过程，将多个窄带信号综合为宽带信号；

信道综合的公式为

其中j＝0,1,...,M-1，为信道综合第k支路的输入，M为插值率；

所述信道综合模块将信道综合的输入分为正负两路，多相滤波时，根据每相滤波器编号的奇偶，选择相应数据与滤波器系数对应相乘；

所述信道综合模块将信道综合的输入分为两路，将其中一路的系数固定为1，另一路系数固定为－1，经过IFFT后，对不同的多相阶数f_j(p)，当p为奇数时，选择乘－1的一路对应数据与滤波器系数对应相乘，当p为偶数时，选择乘1的一路数据与滤波器系数对应相乘。

2.根据权利要求1所述的一种基于分析与综合的宽带数字波束形成装置，其特征在于，各个子带信道彼此之间具有独立性。

3.根据权利要求1所述的一种基于分析与综合的宽带数字波束形成装置，其特征在于，所述数字信道化模块和信道综合模块所用的分析滤波器与综合滤波器相同。