● 摘要
随着各种飞行器性能的提高、雷达工作环境的恶化及应完成的任务的增多，相控阵雷达凭借其优异的性能得到越来越多的关注，应用日益广泛。波束控制系统作为相控阵雷达的关键组成，波束的快速扫描和灵活性能等主要特点和优点都是通过它来实现的，其性能严重影响着雷达整体性能的发挥。面对越来越高的技术要求，本文提出了一套基于DSP的波束控制系统，针对波束控制系统的工作要求，选择了分布-集中式运算模式，通过子阵模块化设计并行计算30×30天线单元阵列移相器的波束控制码，经过理论分析，系统的响应时间约为29微秒，计算误差不超过2%，证明了方案可行性，满足了要求的技术指标。设计制作了一个波束控制运算模块，基于TMS320F2812芯片完成，实现5×5子阵25路6位数字式移相器的控制码计算和传输、通道相位误差补偿及频率捷变码的修正等功能。经测试验证，其每单元运算时间约0.5微秒，相移量绝对误差不超过0.04，相对误差不超过2%。由于计算结果为二进制代码，不便于观察分析系统工作性能，本文在提出了一种新的仿真方法，并利用该方法对二进制代码表示的相位分布结果进行转换，得到了5×5子阵和10×10子阵天线波束的方向图，直观的展示了波束的扫描，通过对0°，30°，45°，-30°等几个扫描角的分析得到了不同扫描角时角度的偏移量。另外对通道随机误差和频率捷变的补偿进行仿真，并根据仿真结果分析了对波控系统产生影响的因素。