[发明专利]用于电子侦察的相控阵数字多波束形成器

摘要

本发明公开一种用于电子侦察的相控阵数字多波束形成器，用于对强弱信号同时存在或相干多信号的高分辨测向并对多目标信号形成抗干扰的数字多波束，形成多波束流程：首先在数据采集预处理板由AD对各阵列天线接收机输出的中频模拟实信号采样；然后由DSP和FPGA芯片协作完成正交插值和幅相误差校正，将中频模拟实信号转换为基带数字复信号并校正多通道间的幅相误差；经LVDS通路将基带数字复信号传输到信号处理板，由DSP完成对强弱信号同时存在或相干多信号的高分辨测向并计算出自适应波束形成的权值组；将权值组加入信号处理板FPGA内的波束形成网络，完成对多目标信号形成抗干扰的数字多波束；通过上变频器将抗干扰数字多波束的输出转换为所需的中频模拟信号。

主权项

1.一种用于电子侦察的相控阵数字多波束形成器，其特征在于：所述多波束形成器由数据采集预处理部分和信号处理部分组成，两组成部分通过高速数据传输背板相连接，将数据采集预处理部分处理的数据传输到信号处理部分；所述数据采集预处理部分用于完成中频模拟信号采样、数字正交插值算法和幅相误差校正，由3块数据采集预处理板组成，每块数据采集预处理板由8路模数转换器AD、1片DSP芯片和1片FPGA芯片组成；其中8路模数转换器AD完成对各阵列天线接收机输出的中频模拟实信号采样并变换成数字实信号，DSP完成幅相误差校正系数的计算，FPGA连接8路高速模数转换器，对采样数据进行数字正交插值，将中频数字实信号转换成基带数字复信号，并将幅相误差校正系数加入各通道完成幅相误差校正，FPGA与DSP芯片双向相连，向DSP发送计算幅相误差校正系数所需的数据和接收DSP计算的幅相误差校正系数，FPGA与背板的多路并行高速LVDS通路连接，将基带数字复信号发送到信号处理部分；所述信号处理部分为一块信号处理板，用于完成强弱信号同时存在或相干多信号的测向、自适应波束形成权值组的计算、波束形成、数字上变频；信号处理板由4片并行运算的DSP芯片、1片FPGA芯片和9路数字上变频器DUC组成；其中DUC完成基带数字复信号上变频至中频信号，并行运算的4片DSP芯片组完成对强弱信号同时存在或相干多信号的高分辨测向和自适应波速形成权值的计算；FPGA内实现波束形成网络并形成抗干扰数字多波束；各组件之间的数据传输关系为：FPGA接收来自数据采集预处理部分的基带数字复信号，向4片并行DSP芯片组发送测向、波束形成所需的数据；DSP芯片组之间以总线和链路口相连，双向传输，用于分配计算任务和汇总计算结果，保证算法的并行实时实现；DSP芯片组将计算出的9组自适应波束形成权值组送入FPGA内的波束形成网络，形成抗干扰数字多波束，基带数字复信号在FPGA内加权求和，形成9路抗干扰的数字多波束，经上变频器DUC转换为所需的中频模拟信号，送出到系统监控，由系统监控判别后再把信息反馈给信号处理板，用于调整算法中的相关参数。