数字时延加抽头延迟线的宽带自适应波束形成技术

"时间延迟滤波单元来补偿宽带信号在波束指向上的相位和幅度失真，并通过基于TDL的空时二维滤波技术来增强对宽带干扰的抑制能力。TDL结构在信号处理中扮演了关键角色，它允许在不同时间点采样信号，从而实现精细的频率选择性和更精确的时间延迟控制。 在传统的窄带波束形成中，基于移相器的方法通常被用于调整各个天线元素的相位，以形成定向波束。然而，对于宽带信号，这种移相方法的局限性变得明显，因为它不能准确地补偿由于信号带宽引起的相位变化。因此，波束指向会出现偏移，主波束形状也会发生畸变，这在对抗宽带干扰时尤为不利。 基于分数时延的宽带自适应波束形成技术则通过引入数字时延滤波器克服了这些问题。这些滤波器能够提供非整数倍的延迟，使得波束形成器可以更精确地校正信号在不同频率成分上的相位差。此外，TDL结构提供了更大的灵活性，可以实现更复杂的滤波特性，从而有效地抑制来自多个频段的干扰。 实验结果证实了这种方法的有效性，它成功地合成了空间宽带波束，显著提高了SINR增益。SINR是衡量信号质量的重要指标，其提升意味着信号与干扰及噪声的比例增加，从而提高了通信系统的性能和可靠性。 在实际应用中，例如无线通信、雷达系统和卫星通信，这种宽带自适应波束形成技术可以极大地改善接收端的信号质量，特别是在存在强烈宽带干扰的环境中。通过精确控制波束指向和有效抑制干扰，系统能够更好地定位和跟踪目标，同时减少误码率，增强通信系统的稳定性和抗干扰能力。 基于分数时延的宽带自适应波束形成是数字阵列处理领域的一项重要进展，它结合了数字时延滤波和TDL结构的优势，为宽带信号处理提供了新的解决方案。这一方法不仅适用于传统的无线通信系统，还可能在未来的5G和6G通信网络、多址接入技术以及高性能雷达系统中发挥关键作用。"