稳健的宽带信号接收波束形成方法

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1、第19卷2013在第6期11月载人航天MannedSpaceflightV01．19No．6NOV．2013稳健的宽带信号接收波束形成方法郭肃丽，夏双志，刘云飞(中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄050081)摘要：对于宽带信号接收波束形成，为了降低阵列中各传感器接收通道时延和相位不一致性对性能的影响，提出了一种稳健的宽带信号接收波束形成方法。首先根据接收波束指向对阵列中各传感器信号的空间时延差进行补偿，然后利用短时傅立叶变换对阵列中各传感器信号进行子频带划分，并对各子频带所有传感器信号的时延和相位进行调整并相干合成，最后将相干合成后的子频带信号综合为宽带时域波束

2、。针对宽带线性调频信号的计算机仿真实验表明，相比于传统的波束形成方法，所提方法能够显著提高宽带信号的合成效率。关键词：波束形成；宽带信号；短时傅立叶变换；SUMPLE算法中图分类号：V556文献标识码：A文章编号：1674-5825(2013)06-0064-05RobustReceiveBeamformingofWidebandSignalsGuoSuli，XiaShuangzhi，LiuYunfei(The54thResearchInstituteofCETC，Shijiazhuang，050081，China)Abstract：Asforreceivebeamfor

3、mingofwidebandsignal，inordertolowertheinfluenceofthede·layandphasedisagreementamongthereceiverchannelsofarraysensors，amethodofrobustreceivebeamformingofwidebandsignalsisproposed．Firstly，thedelaydifferencesamongsensorsresultedfromthepropagationinspacewerecompensatedaccordingtothebeampointi

4、ng．Secondly，signalsofallsensorswerechannelizedintomanydifferentfrequencybandsusingshorttimeFouriertrans-form(ST兀’)．Thirdly，thedelaysandphasesofeachfrequencybandofallsensorswereadjustedandthensynthesizedcoherently．Finally，thesynthesizedsignalsofallfrequencybandswereinte-gratedintothetime—d

5、omainwidebandsignal．ThecomputersimulationOnthewideband1inearfre-quencymodulationsignalshowsthattheproposedmethodcangreatlyincreasethecombinationeffi-ciencyofwidebandsignalscomparedwiththetraditionalbeamformingmethod．Keywords：beamforming；widebandsignal；ST丌，SUMPLEalgorithml引言传感器阵列采用数字波束形成技术

6、可以实现空间多波束，并且有效抑制空间干扰，是雷达和通信等技术领域的发展方向之一11-3]。由于宽带信号具有信息量大、抗干扰能力强、分辨率高等特点，因而宽带信号的高效波束形成是数字波束形成技术的一个重要研究方向”⋯。对于窄带信号，各个传感器接收通道的时延差对信号包络合成的影响可以忽略，仅需要考虑对载波合成的影响‘7

7、。对于宽带信号，则需要联合考虑其对载波相位和信号包络的影响㈦4

8、。对于宽带信号，首先需要根据主瓣波束指向计算得到各个传感器接收信号的时延差，然后采用频域处理或时域处理的方法进行波束形成‘2’4。5’7

9、。频域处理首先将宽带信号划分为若干个子带，每个子带可看作窄带

10、信号，之后根据相位差与时延差、频率的关系对各子带进行相位加收稿日期：2013-06—24；修回日期：2013-09—28基金项目：中国人民解放军总装备部十二五预研项目作者简介：郭肃丽(1972一)，女，硕士，高级工程师，主要从事航天测控信号处理方面的研究丁作。E-mail：guosulil026@163．corn第6期郭肃丽．稳健的宽带信号接收波束形成方法65权。5’HJ。时域处理首先根据主瓣波束指向对阵列中各传感器接收信号进行时延和相位的补偿，进而实现各个接收信号的相干累加，形成宽带波束‘2’4’瑚J。为了实现对宽带信号的任