● 摘要
数字波束形成（Digital Beam-Forming，DBF）技术是一种基于空分多址（SDMA）的新型通信体制的核心技术，将天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合，通过控制阵列天线每个阵元的相位和幅度等参数来产生方向可变、低副瓣的天线方向图，可实现波束的扫描、目标的跟踪以及空间干扰信号的零陷，是通信、测控和雷达等领域的共性技术和革命性技术。本论文研究工作是在建立我国独立自主的卫星导航系统预先研究的背景下开展的，主要目标是进行数字多波束形成算法的理论研究，并在计算机仿真的基础上，选择适应合工程应用的数字多波束形成算法。其主要工作如下：(1) 针对卫星导航系统对多星同时测控和通信的功能需求，分析了卫星导航系统数字多波束天线系统的结构和工作模式，确定了采用基于单波束的预多波束方法生成数字多波束；(2) 对于一维离散线阵和二维平面阵列方向图综合，分别对传统的切比雪夫综合方法和自适应算法中的LMS和DMI算法进行了研究和比较，并对Compton的DMI算法进行了改进，简化了计算步骤，加快了方向图副瓣的收敛速度；(3) 研究过程中发现，在生成多波束时，当某一波束主瓣的位置上有其他波束的副瓣时，单纯的形成零点并不能够降低副瓣对另一波束主瓣的影响，因而定义了“互增益”这一新的参数，以此来衡量波束与波束之间的影响，并进行了仿真，取得了初步结论。