快速收斂到±0.2°多通道相位誤差在99.74%時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定在該區(qū)間

發(fā)布時(shí)間:2024/9/18 13:12:22 訪問次數(shù):144

信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)（DOA）是確定信源或目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信和導(dǎo)航等領(lǐng)域。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于FPGA和多片AD9361的用于DOA估計(jì)的高精度同步多天線系統(tǒng)。

系統(tǒng)具有高精度、高穩(wěn)定、小型輕便的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)在100MHz至1.25GHz頻帶內(nèi)能夠快速收斂到±0.2°多通道相位誤差，并能夠在99.74%時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定在該區(qū)間。

共用外部本振的同步方式，該設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化本振系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相位誤差從±5°減小到±0.2°，且具有易實(shí)現(xiàn)、易拓展、實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢(shì)。

LMV358IDGKR是一款雙路低功耗、高增益運(yùn)放，采用了CMOS技術(shù)制造。它的輸入端分別為正極和負(fù)極，輸出端為單端輸出。當(dāng)正極輸入電壓高于負(fù)極輸入電壓時(shí)，LMV358IDGKR會(huì)將這個(gè)差值放大，并輸出到輸出端。

由于LMV358IDGKR的差模輸入電壓范圍為-0.3V至VCC+0.3V，因此它可以適應(yīng)多種輸入電壓范圍。

負(fù)反饋是最常用的反饋方式，它通過將輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的差值反饋到輸入端，來(lái)控制運(yùn)放的放大倍數(shù)和輸出波形。

機(jī)載雷達(dá)受限于載機(jī)平臺(tái)，無(wú)法獲得更大口徑的陣面，而在無(wú)人機(jī)平臺(tái)，可將雷達(dá)陣面化整為零，在有限陣元數(shù)條件下，采用稀布陣列可獲得更大口徑的陣面。然而稀布陣列造成方向圖柵瓣和副瓣的抬高，需對(duì)稀布陣列進(jìn)行優(yōu)化，消除柵瓣、降低副瓣后方能使用。

稀布陣列方向圖優(yōu)化是一個(gè)離散優(yōu)化問題，將粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于無(wú)人分布式雷達(dá)的稀布陣列上，其算法原理簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度快，可調(diào)參數(shù)少，以較少的陣元數(shù)獲得無(wú)柵瓣和低副瓣的方向圖，從而提升無(wú)人分布式陣面的性能。