1、相控陣雷達以其波束靈活性等優(yōu)點突破了常規(guī)雷達的許多限制，使得單部雷達能夠同時完成跟蹤、搜索等多個戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，從而形成了多功能相控陣雷達系統(tǒng)。由于雷達所安放的載體平臺的需要，共形形式的相控陣應(yīng)運而生，不僅解決了相控陣天線的安放問題，同時提高了雷達與載體平臺的隱身性能。但天線形狀的改變使得相控陣列的波束形成性能不同于常規(guī)規(guī)則幾何布局的相控陣列。本文基于艦載火控相控陣雷達背景，主要針對某種分離折面相控陣進行了數(shù)字波束形成算法的仿真分析。然后通過

2、分析算法需求，進行了基于該陣面的數(shù)字波束形成算法的工程開發(fā)與實現(xiàn)。
　　本文首先從基本的平面相控陣開始，討論了數(shù)字波束形成算法的處理過程及仿真結(jié)果。討論了在大尺寸相控陣面下所采用的兩級加權(quán)形式的數(shù)字波束形成方法，以及在該形式下的和波束及差波束形成方法。通過逐步對平面陣列進行變換依次形成折面陣和分離形式的折面陣，并對每種形式的陣面進行了和波束及差波束的仿真分析，給出了由于陣面的形狀變化所產(chǎn)生的不同影響。
　　其次本文依據(jù)數(shù)字波

3、束形成算法的計算特點進行了硬件平臺的設(shè)計。通過對光纖接收能力、信號處理能力以及數(shù)據(jù)吞吐能力三個方面的分析，提出了硬件平臺的設(shè)計要求。依據(jù)設(shè)計要求進行了合理的處理芯片選擇，形成了以FPGA和DSP為主的硬件處理平臺。通過對電源、時鐘等主要部分的設(shè)計，最終設(shè)計出能夠滿足本文所討論的數(shù)字波束形成需要的硬件平臺系統(tǒng)。
　　最后本文在所設(shè)計的硬件平臺上進行了數(shù)字波束形成算法的開發(fā)及實現(xiàn)。本文首先以自頂向下的方式對 FPGA程序進行了系統(tǒng)設(shè)計

4、，給出了一種合理的、可擴展的系統(tǒng)模塊連接方式。然后針對系統(tǒng)中的數(shù)字波束形成計算、FPGA間通信、鏈路口通信等主要模塊進行了詳細設(shè)計。其數(shù)字波束形成計算部分基于 FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一種高度并行的計算結(jié)構(gòu)，保證了計算的實時性。針對 FPGA間高速通信不穩(wěn)定的問題，在對時序進行了仔細分析后，采用了一種延時補償方式，保證了通信端口的傳輸速率和傳輸性能?；?FPGA設(shè)計的特點，本文通過對內(nèi)部模塊的分析，優(yōu)化了各模塊的內(nèi)部布局，使得實現(xiàn)結(jié)果