一種分布式相控陣接收天線的信號合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及分布式相控陣天線領(lǐng)域，具體設(shè)及一種分布式相控陣接收天線的信號 合成方法。 技術(shù)背景
[0002] 分布式相控陣接收天線由多個獨立的陣元組成，可W應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線通 信等多個領(lǐng)域。在分布式相控陣接收天線中，用戶需要對每個陣元的接收信號進(jìn)行相位對 齊，該樣才能進(jìn)行信號合成。相位對齊的方法，是通過對每個陣元接收信號進(jìn)行復(fù)數(shù)加權(quán)實 現(xiàn)的，但陣元通道對應(yīng)的權(quán)值計算是分布式相控陣接收天線的難點。SUMPLE算法，IBit反 饋算法和鎖相同步法是已有方法，但該些方法都存在計算量大，實現(xiàn)復(fù)雜的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是；在分布式相控陣接收天線的信號合成中，存在權(quán) 值計算量大，實現(xiàn)復(fù)雜等問題。解決上述問題的技術(shù)方案是一種分布式相控陣接收天線的 信號合成方法，具體步驟如下：
[0004] 第一步：分布式相控陣接收天線由N個獨立陣元構(gòu)成，其中N為大于1的整數(shù)；第 1個陣元接收信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后為化)，選擇該信號為參考信號，其余N-1個陣元接收信號 經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后分別為fi化)，其中k= 0, 1，...，表示陣列接收信號的采樣快拍序號，1 = 2, 3,. . . ,N；
[000引第二步對于第1個陣元，1 = 2, 3, . . .，N，接收信號為fi化)，復(fù)數(shù)權(quán)值為wi，采用 最小均方誤差（LMS;LeastMeanSquare)自適應(yīng)濾波算法來計算該權(quán)值，具體步驟為；
[0006] (1)設(shè)置k= 0,初始權(quán)值Wi化）=1;定義步長常數(shù)Ui，為確保算法收斂，要求 八其中Pi為陣元接收信號功率；
[0007] 似計算當(dāng)前輸出信號.V瓜）二、',':如./瓜），符號表示取共輛；
[000引 做計算輸出誤差6i似=yi似-fi似；
[0009] (4)更新權(quán)值VI)(反十 1) =U'/U)十 /w:7;(反）；
[0010] 妨判斷wi(k+l)是否已經(jīng)收斂，如果沒有收斂，則取k=k+l，重新執(zhí)行第似步； 如果已經(jīng)收斂，則取權(quán)值Wi=W1化+1)，計算結(jié)束；
[0011] 第S步；對第1個陣元接收信號fi(k)進(jìn)行加權(quán)，1 = 2, 3,...，N，陣元輸出信號為 .v;,(A')=u';7;U);
[0012] 第四步；分布式相控陣接收天線最后的合成信號關(guān)
【主權(quán)項】
1. 一種分布式相控陣接收天線的信號合成方法，具體步驟如下： 第一步：分布式相控陣接收天線由N個獨立陣元構(gòu)成，其中N為大于1的整數(shù)；第1個 陣元接收信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后為(k)，選擇該信號為參考信號，其余N-1個陣元接收信號經(jīng) 過A/D轉(zhuǎn)換后分別為f\(k)，其中k= 0, 1，...，表示陣列接收信號的采樣快拍序號，1 = 2, 3,. . . ,N； 第二步：對于第1個陣元，1 = 2, 3,. . .，N，接收信號為f\(k)，復(fù)數(shù)權(quán)值為r，采用最小 均方誤差（LMS:LeastMeanSquare)自適應(yīng)濾波算法來計算該權(quán)值，具體步驟為： (1)設(shè)置k= 0,初始權(quán)值巧仏）=1 ;定義步長常數(shù)yi，為確保算法收斂，要求外， 其中PiS陣元接收信號功率； ⑵計算當(dāng)前輸出信號.V,辦W(A)./;(/:)，符號表示取共軛； (3)計算輸出誤差ejk)lyiCO-f^k); ⑷更新權(quán)值叫（々+〖）="'/ (+ /W./.;(々）； (5)判斷Wl(k+1)是否已經(jīng)收斂，如果沒有收斂，則取k=k+1，重新執(zhí)行第（2)步；如 果已經(jīng)收斂，貝1」取權(quán)值wx=wi(k+1)，計算結(jié)束； 第三步：對第1個陣元接收信號f\(k)進(jìn)行加權(quán)，1 = 2, 3，...，N，陣元輸出信號為 J/(々)= </,:(々)； 第四步：分布式相控陣接收天線最后的合成信號為
其中， 第1個陣元權(quán)值&= 1。
【專利摘要】一種分布式相控陣接收天線的信號合成方法，其步驟包括：第一步，分布式相控陣接收天線有N個獨立陣元組成，選擇第1個陣元輸出信號f1(k)為參考信號，其余N-1個信號為fl(k)；第二步，采用LMS自適應(yīng)濾波算法，分別計算每個陣元通道對應(yīng)的權(quán)值wl；第三步，計算每個陣元加權(quán)后的輸出信號第四步，計算整個相控陣天線信號合成后的輸出信號本發(fā)明的優(yōu)勢在于采用LMS算法計算權(quán)值，無需進(jìn)行陣元接收信號間相位估計，實現(xiàn)簡單。該方法可以應(yīng)用于分布式相控陣接收天線領(lǐng)域。
【IPC分類】H04B7-04
【公開號】CN104702327
【申請?zhí)枴緾N201510130507
【發(fā)明人】曾浩, 周建文, 楊清昆, 崔悅琪, 劉玲, 董濤
【申請人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月24日