[发明专利]一种引信天线波束形成系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种引信天线系统，特别地涉及一种基于自适应数字信号处理的引信天线波束形成系统以及自适应数字波束形成系统的实现方法。

背景技术

现代战争对引信提出了越来越严峻的挑战，其中最重要的挑战是各种机动目标、各种交会条件下引战配合效率和复杂电磁环境下的抗干扰能力。

由于引信所要对付的目标的种类很多，导弹与目标的交会条件变化范围也很宽，如果引信天线的波束倾角不变，即以固定倾角天线对全部交会条件都有最佳的引战配合效率是不可能的。美国的“爱国者”改进型PAC-2导弹引信天线，采用了双波束，可以适应不同相对速度的情况，但是，要达到最佳引战配合，就必须按不同的交会参数实现对引信天线波束的自适应控制。

随着电子对抗技术的发展，对无线电引信抗干扰性的要求也越来越高。意大利的“阿斯派德”引信采用了天线副瓣抑制技术、视频对消技术实现抗干扰。引信天线主瓣宽度一般较窄，干扰信号主要是从天线副瓣进入引信接收机，因此，引信天线波束的副瓣零点对准干扰源方向是一种有效的抗干扰措施。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，而提出一种基于自适应数字信号处理的新型引信天线波束形成系统，该系统能够按不同的交会参数实现对引信天线主波束的自适应控制，而且，主波束倾角的偏差很小。引信天线波束的副瓣零点能对准干扰信号的方向，零陷宽度相对较宽，从而抑制了干扰信号从天线副瓣进入引信接收机。

本发明的技术方案

一.本发明包括天线阵、多路模数转换器、自适应数字信号处理子系统、波束形成网络。所述的自适应数字信号处理子系统包括：同步动态RAM、多通道缓冲串口、外部存储器接口、软件调试环境、硬件仿真器、硬件仿真接口、数字信号处理器。所述的多路模数转换器(A/D)的输出端口和数字信号处理器的多通道缓冲串口(McBSPs)相连；同步动态RAM(SDRAM)通过外部存储器接口(EMIF)和数字信号处理器相连；自适应数字信号处理器通过硬件仿真接口(JTAG)和硬件仿真器(XDS510)相连；硬件仿真器的输出端口和软件调试机的USB口相连。系统采用了阵列天线波束形成与零点技术，最佳权值向量在波束形成网络对各路输入信号进行加权运算，得到引信天线波束形成的最优方向图。

二.引信天线波束形成的实现方法包括下列步骤：

1.通过天线阵接收信号；

2.求解天线阵接收输入信号的协方差矩阵；

3.根据波束形成的最佳权值求解公式得到最佳权值向量；

minWTRW*WTAs=1]]>

其中：W为权重向量；

R为采样信号的协方差矩阵；