毕业设计说明书中文摘要数字阵列雷达必须采用宽带信号,是因为宽带化会带来很多优点，如雷达抗干扰、目标分辨和识别能力的提升。宽带数字波束形成是宽带数字阵列雷达的关键技术之一。

本文首先介绍阵列天线的模型，然后阐述了窄带数字波束形成的原理，同时结合仿真给出其应用于宽带数字波束形成的主要问题，由此引出基于延时的宽带波束形成原理。

接着说明了时域延时的宽带波束形成最常用的方法即基于分数时延滤波器的方法，并介绍了分数时延滤波器常用的三种设计方法，并且重点分析了基于Farrow结构的分数延时滤波器的优化设计和仿真结果。81371

最后把上述设计好的滤波器应用于宽带波束形成，通过归一化方向图的分析给出所设计的分数时延滤波器对宽带数字阵列方向图性能的影响，并和理论结果比较。

毕业论文关键词  宽带数字阵列雷达 数字波束形成 分数时延滤波器

毕业设计说明书外文摘要

Title   Research and Implementation of Time Delay Wideband  Digital Beamforming                                                 

Abstract Digital array Radar(DAR) must use wideband signal，because this can bring many advantages,i。e。 the improvement of performance of anti-interference,target resolution and detecting of Radar。Wideband digital beamforming(WDBF) is one of the key techniques of wideband digital array Radar(WDAR)。

First, the model of array antenna is introduced in this paper。Then the principle of narrow-band digital beamforming(NDBF) is illustrated and the main problem is given through simulation meanwhile when the method of NDBF is used in WDBF,so the principle of time delay WDBF is introduced accordingly。

Then the most popular method of WDBF based on time delay is introduced,i。e。 the method based on variable fractional-delay(VFD) filter and three common ways of designing VFD filters are also mentioned here。Moreover,special stress is laid on analyzing the optimization and simulation of VFD filter based on Farrow structure。

Finally,the filter designed above is applied to WDBF。The effect of the fractional-delay filter designed on the performance of the normalized antenna pattern of wideband digital array is shown via the analysis of the pattern compared with theory at the same time。

Keywords  Wideband Digital Array Radar(WDAR), digital beamforming, fractional-delay filter

目   次

1 绪论 1

1。1  研究背景及意义 1

1。2  研究现状 1

1。3  本文的主要工作 2

2基于延时的宽带波束形成相关原理 4

2。1  阵列天线模型  4

2。2  窄带数字波束形成原理  4

2。3 基于延时宽带波束形成原理  9

3基于Farrow结构可变分数延时滤波器的宽带波束形成 11

3。1  常用分数延时滤波器的优化方法  11

3。2  Farrow结构可变分数延时滤波器优化设计方法  14

3。3  Farrow结构可变分数延时滤波器仿真结果   20

3。4  可变分数延时滤波器应用于宽带波束形成的仿真结果    27

结论  30

致谢 31

参考文献32

1  绪论

雷达是Radar的音译，即radio detection and ranging，意思是无线电探测和测距，它起源于一战期间英国和德国的一次交战。二战时期，雷达就已经涌现了地对空、空对地（搜索）轰炸、空对空（截击）火控、敌我识别功能的雷达技术。【1】