摘要卫星通信是现代通信的主要方式之一，随着有源相控阵和数字波束形成技术的应用， 实现低轨道(LEO)卫星通信多波束天线实时调整方向图零陷位置动态抗扰等功能已成为 可能。本文首先阐述了智能天线波束赋形技术的背景及研究意义，介绍了该领域国内外 研究现状，并在比较分析传统的切比雪夫加权和泰勒加权综合法的原理和性能的基础上， 对基于快速傅里叶变换（FFT）的快速波束赋形算法开展研究、仿真和性能分析，并引入 干扰子空间正交投影产生零陷。该算法具有收敛速度快，稳健灵活和简单易实现的特点， 适合星载平台进行在线实时处理。本文建立了一维线阵和二维三角栅格平面阵列模型， 通过 matlab 对算法的性能进行了验证。74322

毕业论文关键词 智能天线 低轨卫星（LEO） 快速波速赋形 切比雪夫加权 泰勒加权 干扰子空间正交投影 零陷方向图

Title Research and Implementation of Fast Beamforming Technique for LEO Smart Antenna Pattern Synthesis

Abstract Satellite communication is one of the main means of modern communication。With the application of active phased array and digital beamforming technique,it’s feasible for LEO spaceborne multi-beam antenna to achieve adjustment in real-time of its radiation pattern nulls position to suppress the jamming dynamically。This paper at first describes the background and significance of the research on smart antenna beamforming and related research status in this field。After studying and analysing the principles and performance of conventional Chebyshev synthesis as well as Taylor synthesis,the next chapters focuse on fast beamforming algorithm based on fast Fourier Transform(FFT)。Employing jammer subspace orthogonal projection,the proposed pattern synthesis algorithm is able to form nulls in the radiation pattern。And this algorithm features rapidity,robustness,flexibility and it’s easy to implement,which is sutiable for spaceborne platform for online real-time processing。The paper also establishes one-dimensional linear array and

two-dimensional triangular grid plane array model, simulation validates the algorithm’s excellent performance。

Keywords smart antenna, LEO, fast beamforming, Chebyshev synthesis, Taylor synthesis, jammer subspace orthogonal projecttion, nulling pattern

目 次

1。 引言 1

1。1。 研究背景及意义 1

1。2。 国内外研究现状 2

1。3。 本文的研究内容 3

2。 智能天线及其方向图综合基础 5

2。1。 智能天线阵列模型 5

2。1。1。 一维线阵模型 5

2。1。2。 三角栅格阵列 6

2。2。 基于切比雪夫的方向图综合法 7

2。2。1。 道尔夫—切比雪夫综合法原理 7

2。2。2。 道尔夫—切比雪夫综合法 matlab 仿真 10

2。3。 基于泰勒的方向图综合法 12

2。3。1。 泰勒综合法原理 12

2。3。2。 泰勒综合法 matlab 仿真