CN111525948A - 一种子阵级数字波束合成收发系统 - Google Patents

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黄球军
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Abstract

本发明实施例涉及数字波束合成技术领域，具体涉及一种子阵级数字波束合成收发系统。一种子阵级数字波束合成收发系统，包括：数字波束形成器；与所述数字波束形成器分别相连接的一个或者多个模数转换装置；每一个模数转换装置设置在一个接收通道上；用于接收在接收通道上传输的模拟信号以及将模拟信号转换为数字信号；向数字波束形成器发送转换后的数字信号；波束形成器用于，进行数学运算产生波束。本发明的数字波束合成收发系统通过模数转换装置把模拟信号转换成数字信号后发送给数字波束形成器，以使数字波束形成器用数字形式的信号来进行合成数字波束。电路结构简单、只需要几个芯片既可以实现。解决了模拟波束合成电路过于复杂的问题。

Description

一种子阵级数字波束合成收发系统
技术领域
本发明实施例涉及数字波束合成技术领域，具体涉及一种子阵级数字波束合成收发系统。
背景技术
波束成形是天线技术与数字信号处理技术的结合，目的用于定向信号传输或接收。波束成形，源于自适应天线的一个概念。接收端的信号处理，可以通过对多天线阵元接收到的各路信号进行加权合成，形成所需的理想信号现有技术中，一般是采用模拟信号进行，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。模拟波束成形的电路太复杂。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种子阵级数字波束合成收发系统，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种子阵级数字波束合成收发系统，包括：
数字波束形成器；与所述数字波束形成器分别相连接的一个或者多个模数转换装置；
每一个模数转换装置设置在一个接收通道上；
用于接收在接收通道上传输的模拟信号以及将模拟信号转换为数字信号；
向数字波束形成器发送转换后的数字信号；
波束形成器用于，接收数字信号并进行合成。
进一步地，所述模数转换装置采用芯片实现。
进一步地，所述芯片的型号为AD9695。
进一步地，数字波束形成器采用数字信号处理DSP芯片实现。
本发明实施例具有如下优点：数字波束合成技术通过天线可以产生多个独立可控波束，每个波束提供同时检测与跟踪能力，这是模拟波束形成所无法比拟的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种子阵级数字波束合成收发系统的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中，通道上的模拟信号直接进行合成，由于模拟波束成形的电路系统太复杂。
基于此，本申请提出了一种子阵级数字波束合成收发系统，参见附图1所示的一种子阵级数字波束合成收发系统，该系统包括：
数字波束形成器13；与所述数字波束形成器13分别相连接的一个或者多个模数转换装置12；
每一个模数转换装置12设置在一个接收通道上；
用于接收在接收通道上传输的模拟信号以及将模拟信号转换为数字信号；
向数字波束形成器13发送转换后的数字信号；
数字波束形成器13用于，接收数字信号并进行合成。
所述模数转换装置12为芯片AD9695。
在一种实施方式中，还包括矫正装置15，用于从各个数据通道上获取的模拟数据；并对获取到的模拟数据进行矫正得到矫正后的模拟数据；以及向波束控制器14发送矫正后的模拟数据；
同时，波束控制器14还接收经过模数转换后的数字信号；
波束控制器14接收经过模数转换后的数字信号和经过矫正装置矫正后得到的模拟信号；
比如，从第一个通道上获取到的数据为X1，经过矫正后，得到X1’；
从从第二个通道上获取到的数据为X2，经过矫正后，得到X2’；
从第三个通道上获取到的数据为X3，经过矫正后，得到X3’；
则将校正后的数据X1’、X2’、X3’发送到波束控制器14；
波束控制器生成权值，比如，
为X1’生成权值A1；
为X2’生成权值A2；
为X3’生成权值A3；
将X1’、X2’、X3’；以及A1、A2、A3分别输送到波束形成器中；
波束形成器进行累加：
X总＝X1’×A1+X2’×A2+X3’×A3；
当然，本申请只是举例，实际并不只是三个通道，通道的数量可以更多。
Figure BDA0002439504690000041
其中，n为通道数量。
值得强调的是，本申请的矫正装置采用一个DSP芯片来实现；波束控制器采用一个DSP的芯片来实现；波束合成器采用一个单独的DSP芯片来实现；上述的ADC模块采用一个DSP芯片来实现；本方案采用4片数字信号处理SDP芯片就能够完成数字波束成形，每片芯片通过独立的数据通道接收外部数据，进行实时计算处理，DSP之间通过环形数据通道交换数据，构成了分布式并行DPS处理系统，完成数字波束合成实时计算任务。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种子阵级数字波束合成收发系统，其特征在于，包括：
数字波束形成器；与所述数字波束形成器分别相连接的一个或者多个模数转换装置；
每一个模数转换装置设置在一个接收通道上；
用于接收在接收通道上传输的模拟信号以及将模拟信号转换为数字信号；
向数字波束形成器发送转换后的数字信号；
波束形成器用于，接收数字信号并进行合成。
2.如权利要求1所述的子阵级数字波束合成收发系统，其特征在于，所述模数转换装置采用芯片实现。
3.如权利要求2所述的子阵级数字波束合成收发系统，其特征在于，所述芯片的型号为AD9695。
4.如权利要求1所述的子阵级数字波束合成收发系统，其特征在于，数字波束形成器采用数字信号处理DSP芯片实现。
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Inventor after: Huang Qiujun

Inventor after: Liu Zongshi

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