多波束形成技术研究
波叠加联合波束形成的局部声场重建技术研究
时， 从而使某一期望方 向上 的声信号到达聚焦点后是 同 向的 ， 而在 该 方 向上 产 生 一 个 空 间相 应极 大 值 ， 进 实 现定 向作 用 。
波叠加 是 由 Ｋ ｏｍ ｎ ｏｐ ａｎ等 （９９ 提 出 的 求解 声 １８ ） 辐 射 和散射 问题 的一 种 方 法 。其 基 本 思 想 是 ： 意形 任 状物体 辐射 的声 场可 以 由置 于该 辐 射 体 内部 一 系 列 虚
关键词 ：声源识别 ； 波束形成 ； 波叠加 ； 数据扩展
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ Ｏ ４ ９ Ｂ５ ； ２ 文 献标 识 码 ：Ａ
近 场 声 全 息 ¨ Ｎ ａ—ｅｄＡ ｏ ｓｃｌＨ ｌｇａ ｈ ， 。 （ ｅｒ ｌ ｃｕｔ ａ ｏ ｒｐ ｙ ｉ ｆ ｉ ｏ
配置 ， 后利 用 波叠加 方 法进 行 局 部 声场 数 据 扩展 ， 然 最 后利 用扩 展 后 的 数 据 进 行 声 场 重 建 ， 而 克 服 传 统 近 从 场声 全 息对测 量 孑径 大小 的 限制 。最 后 通过 两 个 音箱 Ｌ
源产生的声场叠加得到 ， 虚源源强可根据辐 射体表面 给定 的法 向速 度或声 压 利用 配 点法 或最 小 二乘 法 计 算
得 到。
图 １ 基于波束形成技术 的声源定位
本文 提 出了一 种波 叠 加联 合 波 束形 成 的局 部声 场 重 建方法 。对 于波 叠 加 方 法 ， 源 点 的位 置 对 声 场 重 虚 建结果 有显 著 影 响 ， 因此 本 文 首 先 利 用 波 束 形 成 算 法 对辐射 声源 进 行 定 位 ， 过 定 位 结 果 来 指 导 虚 源 点 的 通
础； 徐亮 等ｌ 对基 于 ＷＳ 的局部 近场 声全 息 进 行 了研 Ｍ 究 ， 单点 激励 固支 板 的测 量得 到 了 良好 的重 建 结 果 ； 对 杨超 等 ＿对 基 于 Ｓ Ｎ Ｈ 的局 部 声 场 重 建 误 差 进 行 了 ８ ＯＡ
数字多波束形成与波束跟踪算法研究的开题报告
数字多波束形成与波束跟踪算法研究的开题报告一、研究背景及意义数字多波束形成技术是指利用数学算法和数字信号处理技术在接收天线阵列上实现组合波束形成，从而提高雷达、通信等系统的性能。
该技术可以在空域和角度域上对目标进行定位和跟踪，大大提高系统的探测与定位准确性。
因此，数字多波束形成技术在军事、民用、医疗等领域有着广泛的应用前景。
波束跟踪算法是数字多波束形成技术的重要组成部分，其准确性和效率对系统性能有着决定性的影响。
二、研究目标和内容本研究旨在深入探究数字多波束形成与波束跟踪算法，具体研究内容如下：1. 数字多波束形成技术的基本原理及其在信号处理中的应用；2. 波束跟踪算法的原理及分类；3. 基于数字多波束形成技术的波束跟踪算法设计，包括基于卡尔曼滤波的波束跟踪算法、最大似然估计法等；4. 算法仿真与实验验证。
三、研究方法本研究主要采用理论分析、数学建模、仿真模拟和实验验证等方法，具体如下：1.通过文献调研和学习，掌握数字多波束形成和波束跟踪的基本理论和方法；2. 依据问题进行建模，分析数字多波束形成信号的特性，并结合实际情况，构建数学模型；3. 采取MATLAB等工具进行仿真模拟实验，验证算法的有效性和性能；4. 借助实验平台进行实验验证，如利用MATLAB Simulink和DSP实验室进行数字多波束形成技术的实验。
四、预期成果1.对数字多波束形成和波束跟踪算法的理论和方法有较为深入的了解，能够灵活应用其基本原理解决实际问题；2.设计出基于数字多波束形成技术的波束跟踪算法，掌握相应算法的表达和实现方法；3.实现算法仿真和实验验证，展示模型的优越性和有效性，为后续相关应用提供了可靠的基础数据。
五、研究进度安排本研究计划用一年时间完成，进度安排如下：1. 第1-2个月：调查研究该领域相关的文献资料，了解数字多波束形成和波束跟踪算法的基本原理和研究热点；2.第3-4个月：对数字多波束形成技术进行数学建模，并探讨其在信号处理中的应用；3. 第5-7个月：设计基于数字多波束形成技术的波束跟踪算法，并进行算法仿真实验；4. 第8-10个月：实证研究算法有效性，利用MATLAB和DSP等实验平台进行数字多波束形成技术的实验；5.第11-12个月：撰写毕业论文，准备答辩。
雷达信号处理中的波束形成技术研究
雷达信号处理中的波束形成技术研究雷达信号处理是一项非常重要的技术，其可用于多种领域。
无论是民用还是军事用途，雷达信号均发挥着至关重要的作用。
波束形成技术是其中的一个关键技术，它可以优化雷达信号的接收质量，为后续的信号处理和目标探测提供更为可靠的基础。
一、波束形成技术的定义及原理波束形成技术是一种通过对雷达接收机输入信号进行加权和相位调节来产生一定方向的接收模式的信号处理技术。
其主要原理是通过控制输入至系统的多个信号的相位和振幅，达到控制信号的辐射方向和接收方向的目的。
波束形成技术可以通过对多通道雷达接收机输入信号的相位进行调节和加权，控制辐射方向和接收方向的模式。
将波束形成技术应用于雷达信号处理中，可以改善雷达接收信号的质量，提高雷达对目标的探测效果。
二、波束形成技术的应用1.军事领域在军事领域中，波束形成技术主要应用于雷达目标探测和跟踪等方面。
通过对接收信号进行波束形成操作，可以优化雷达信号的接收效果，提高对目标的探测能力。
根据不同的需求，可以设置不同的接收模式，使雷达对不同的目标进行精准探测和跟踪。
2.民用领域在民用领域中，波束形成技术也有很多应用。
例如，可以将波束形成技术用于雷达气象探测中，可以对天气现象进行跟踪和预测。
此外，波束形成技术也可以用于地震探测和资矿勘探等领域中，提高雷达信号的质量，精准探测目标。
三、波束形成技术的发展现状随着科技的不断发展，波束形成技术也在不断地改进和发展。
目前，波束形成技术主要存在以下一些问题：1.目标识别能力不足。
由于目标特征的复杂性，很难通过单一的模式来对目标进行识别。
2.精度不高。
在进行波束形成时往往需要对相位进行微调，而这需要比较高的精确度。
3.算法复杂度高。
当前大多数波束形成算法的计算复杂度都比较高，需要较为高端的计算设备来支持。
当前，波束形成技术在模式设计、算法改进以及硬件支持等方面还存在一些挑战。
未来，随着科技快速发展，波束形成技术有望在多个领域中得到更为广泛的应用。
多波束总结
多波束总结简介多波束是一种信号处理技术，用于通过同时使用多个接收装置或发射器，提高通信系统的性能。
它被广泛应用于雷达、声纳、卫星通信和移动通信等领域。
本文将对多波束技术进行总结，包括其原理、应用和优势。
原理多波束技术利用多个接收器或发射器来接收或发送信号。
每个接收器或发射器被称为一个波束，可以独立地定向和控制。
通过对每个波束进行独立的信号处理和分析，可以提高通信系统的性能。
多波束的工作原理可以分为两个主要步骤：1.波束形成：在发射端，可以使用多个发射器同时发送信号。
这些信号经过特定的相位控制，形成多个波束，每个波束定向到不同的方向。
在接收端，利用多个接收器接收到的信号进行波束形成，通过信号处理和加权，可以提高信号的接收效果。
波束形成的目标是最大化接收到的信号功率和最小化噪声。
2.波束跟踪：在接收端，根据接收到的信号，通过信号处理算法来跟踪每个波束的方向。
根据波束的方向信息，可以对接收到的信号进行定向增强和干扰抑制。
波束跟踪的目标是始终保持波束的指向性，以提供更好的信号质量和抗干扰能力。
应用多波束技术在许多领域中得到了广泛的应用，下面列举了其中几个重要的应用：雷达在雷达系统中，多波束技术可以用于提高目标检测和跟踪的性能。
通过使用多个发射器和接收器，可以同时监测多个方向上的目标，并提供更准确的目标位置和速度信息。
多波束技术还可以提高雷达系统的抗干扰性能，减少误报和误判。
声纳在声纳系统中，多波束技术可以提高水下目标检测和定位的性能。
通过利用多个发射器和接收器，可以实现对多个方向的声纳信号的接收和处理。
多波束技术可以提高声纳系统对目标的探测距离和分辨率，提高目标识别和定位的精度。
卫星通信在卫星通信系统中，多波束技术可以提高信号的覆盖范围和容量。
通过使用多个波束，可以同时指向不同的地面站或用户，提高信号传输的效率和可靠性。
多波束技术还可以提高系统对天气和干扰的抗性，保证通信质量的稳定性。
移动通信在移动通信系统中，多波束技术可以提高信号覆盖和容量。
无线局域网关键技术之一：波束成形技术
无线局域网关键技术之一:波束成形技术今年以来通信运营商竞相提高无线局域网（WLAN）的地位，不仅视其为有线宽带接入的辅助手段,更不吝将其上升到战略高度。
从中国移动的部署来看,似有四架马车GSM，TD-SCDMA, TD-LTE， WLAN齐头并进之趋.于是，提升无线局域网的网络质量和用户体验成为关注焦点。
本文介绍无线局域网关键技术之一＆mdash；—波束成形（Beamforming)，包括基本概念和发展趋势。
背景由来波束成形是天线技术与数字信号处理技术的结合，目的用于定向信号传输或接收.波束成形，并非新名词，其实它是一项经典的传统天线技术。
早在上世纪60年代就有采用天线分集接收的阵列信号处理技术,在电子对抗、相控阵雷达、声纳等通信设备中得到了高度重视。
基于数字波束形成（DBF）的自适应阵列干扰置零技术，能够提高雷达系统的抗干扰能力，是新一代军用雷达必用的关键技术。
定位通信系统通过传声器阵列获取声场信息，使用波束成形和功率谱估计原理，对信号进行处理,确定信号来波方向，从而可对信源进行精确定向。
只不过,由于早年半导体技术还处在微米级，所以它没有在民用通信中发挥到理想的状态.而发展到WLAN阶段，特别是应用在个人通信中，信号传输距离和信道质量以及无线通信的抗干扰问题便成为瓶颈。
支持高吞吐是WLAN技术发展历程的关键.802。
11n主要是结合物理层和MAC层的优化，来充分提高WLAN技术的吞吐.此时，波束成形又有了用武之地.基本原理波束成形,源于自适应天线的一个概念。
接收端的信号处理，可以通过对多天线阵元接收到的各路信号进行加权合成,形成所需的理想信号.从天线方向图（pattern)视角来看，这样做相当于形成了规定指向上的波束。
例如，将原来全方位的接收方向图转换成了有零点、有最大指向的波瓣方向图.同样原理也适用用于发射端。
对天线阵元馈电进行幅度和相位调整，可形成所需形状的方向图.如果要采用波束成形技术, 前提是必须采用多天线系统。
相干多径环境下的波束形成技术研究
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参考文献 ：
【］ＨＡＮ ＴＪ １Ｓ ， Ｌ Ｔ ＴＡｄ ｐｉ ｅｍｆｒ ｎ ｒ ｏ ｅ— ＫＡＩＡ Ｈ ． ａ ｔ ｅｂ ａ ｏ ｍｉｇｆ ｈ ｒ ｖ ｏｅ
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超声成像波束形成的基本理论汇总
超声成像波束形成的基本理论声场在成像场域的分布称为波束形成(beam forming)。
波束形成在整个超声中处于心位置，对成像质量起着决定性的作用，如图2.1。
本章以传统的延时叠加波束形成方法为中心来阐述波束形成的基本原理及其对波束形成的影响，并介绍了波束控制方法(聚焦偏转、幅度变迹、动态孔径)及成像质量的评价标准。
.1 延时叠加波束形成算法延时叠加波束形成是超声成像中最传统、最简单也是应用最广泛的成像方法，它包括发射聚焦和接收聚焦两种方式。
由于成像过程实际就是对成像区域逐点聚焦，所以一帧完整的图像需要进行至少上万次的聚焦才能完成。
如果采用发射聚焦方式来实现超声成像，则完成一帧超声图像需要非常长的时间(至少需要几分钟)，不符合实时成像的要求。
因此，平常所说的延时叠加波束形成一般是指接收聚焦，其形成过程如图2.2 所示。
1.1 声场分布的计算图像分辨率通常是评价图像质量的重要标准之一，而在超声成像系统中的图像横向分辨率是由超声波束的声场分布决定的[25]。
超声辐射声场的空间分布与换能器的辐射频率、辐射孔径及辐射面结构有关，称为换能器的空间响应特性为了表征换能器空间响应特性，常引入一指向性函数。
指向性函数是描述发射器辐射声场或接收器灵敏度的空间函数。
由于探头类型不尽相同，包括连续曲线阵、连续曲面阵、连续体性阵和离散阵四大类，因此指向性函数的类型也有所不同。
本节以常用的凸阵探头(离散阵)为例介绍超声空间发射声场的计算如图2.3 所示，设阵元数为N，阵元的半径为R，相邻两阵元间的距离为d，由于d << R，可近似得到相邻两个阵元之间的夹角为Q=d/R。
那么探头上任一阵元i 与中心线的夹角考虑到换能器的空间响应特性满足互易原理，它的接收空间响应特性与其发射空间响应特性是一致的。
因此，关于接收声场的计算，基本上和发射声场的计算方法相同，只是接收焦点的深度总是和计算深度z 相同。
1.2 波束仿真凸阵探头参数，参考图2.3。
海洋技术研究 深水多波束测深系统现状及展望
海洋论坛▏深水多波束测深系统现状及展望海洋科学研究、资源调查与开发、工程建设及军事等活动都需要准确地获取所关注区域内的海底地形地貌信息，并将其作为基础资料与支撑依据。
因此，如何去了解海洋地形地貌信息，对海洋地形地貌信息进行有效的测绘，获取海洋地形地貌信息图谱，成了海洋研究中的重要问题。
不同于传统单波束测深技术，多波束测深系统是一种进行海洋水底资源开发的新手段。
它不但可以获得采样点的位置和深度信息，而且能够根据不同物质对声波的回波强度，探测海底地质结构，实现海底底质分类。
此外，多波束测深系统对海底实施的是一种全覆盖测量，所提取的信息不但反映了海底的地形地貌变化情况，还能给出水体特征。
因此，深水多波束测深系统在深海海底地形测绘、海洋资源探测、天然气水合物探测、地球物理探测等领域具有极高的应用价值。
本文首先介绍了深水多波束测深的基本原理和系统组成，然后系统介绍了L3 ELAC Nautik、Teledyne(原ATLAS)和Kongsberg等公司的3款典型深水多波束测深系统，并分析了国内发展情况，最后展望了深水多波束测深系统的发展趋势。
一、多波束测深系统原理和组成⒈基本原理多波束测深系统的工作原理是利用发射换能器阵列向海底发射宽扇区覆盖的声波，通过发射、接收扇区指向的正交性形成对海底地形的照射脚印，对这些脚印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的海底被测点的水深值，从而能够精确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出海底地形的三维特征。
多波束测深系统的波束形成原理可以分为两种：束控法(在特定角度下，测量反射信号的往返时间)和相干法(在特定时间下，测量反射回波信号的角度)。
在多波束测深系统中主要有两个待测变量，即斜距或声学换能器到海底每个点的距离和从换能器到水底各点的角度。
所有的多波束测深系统利用束控法和相干法中的一种或两种来测定这些变量。
卫星监测多波束天线技术研究
电波卫士介质透镜1 引言多波束天线能实现一副天线同时接收多路信号的功能，在卫星监测中开始得到越来越广泛的应用。
目前，多波束天线在星载天线上得到了较为广泛的运用，而地球站天线由于较高增益要求使用多波束天线的成本仍然较高，导致运用不够广泛。
随着卫星数量的爆炸性增长，及天线成本的下降，未来多波束天线将是卫星监测天线的主流天线技术之一。
2 多波束天线2.1 多波束天线的定义多波束天线是指能产生多个高增益波束的天线，这些波束（称为元波束）可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的空域。
目前多波束天线主要有三种形态：透镜式、反射面式、相控阵式等三种基本形式，此外，还有以相控阵作为反射面或透镜馈源的混合形式。
2.2 透镜式多波束天线利用透镜把馈源所辐射的能量汇聚起来形成一个锐波束，当透镜焦点附近设置多个馈源时，便相应形成指向不同的多个元波束。
其工作原理如图1所示。
作者简介：蔡鸿昀，本科，助理工程师，主要从事无线电监测、卫星干扰源上行站定位以及卫星监测设备维护工作，主要研究方向为卫星监测新技术、天线技术研究等。
李思静，本科，工程师，主要从事无线电监测、短波监测定位以及卫星干扰源上行定位工作，主要研究方向为短波监测新技术、信号分析等。
周 平，硕士研究生，工程师，主要从事无线电监测、卫星干扰源上行站定位工作，主要研究方向为卫星监测新技术、天线技术等。
卫星监测多波束天线技术研究蔡鸿昀，李思静，周 平（国家无线电监测中心深圳监测站，深圳 518120）摘要：本文综述了三种主要形态的多波束天线，并分别给出其工作原理图，对三种基本多波束天线进行了性能比较。
关键词：多波束天线；卫星监测；相控阵天线doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.08.026中图分类号：TN82 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2017）08-0063-05Abstract: This paper reviews three major multi-beam antennas, and describesthe working principle of threekinds of antennas respectively, in addition, performs performance comparison of Threebasic multi-beam Antennas.Keywords: multi-beam antenna; Satellite monitoring; Phased array antennaCai Hongyun, Li Sijing, Zhou Ping(National Radio Monitoring Center Shenzhen monitoring station, Shenzhen, 518120)Research on Multi-beam Antenna Technology图1 多波束透镜天线工作示意图由于馈源偏离透镜焦点会引起彗形像差而使旁瓣电平升高，馈源的偏焦角不能过大，但可适当组合多个喇叭组成馈源阵来压低波束的旁瓣电平。
多波束形成技术在相控阵雷达中的应用
多波束形成技术在相控阵雷达中的应用摘要：多波束形成技术是波束性能被复合应用的方法，如果能够提高多波束形成技术，将能提高相控阵雷达的整体性能。
本次研究说明了多波束形成技术在相控阵雷达中的应用方法。
关键词：多波束形成技术；相控阵雷达相控阵雷达的功能需要用多波束的形式实现，如果多波束的性能良好，相控雷达的性能就会良好，人们要提高相控阵雷达的性能，就要提高多波束形成技术的质量。
本次研究将说明在相控阵雷达中多波事形成技术的应用。
一，多波束形成技术对相控阵雷达的影响相控阵雷达是应用发射电子波束的方式探测信息的一种设备，应用波束可以让雷达发射信息和接受信息。
相控阵雷达应用的波束与过去的机械扫描波束的区别为，它能灵活的控制波束的频率和相位，使波束的应用能恰到好处。
多波束形成技术是波束性能被复合应用的方法，如果能够提高多波束形成技术，将能提高相控阵雷达的整体性能。
二，多波束形成技术对相控阵雷达的优化1，优化雷达的性能相控阵雷达工作的目的是搜索各种探测目标，它包含固定目标、隐藏目标、移动目标等，它的工作原理如下：它将天线的辐射功能射置在主瓣最大值的附近，然后依某种目的集中发射波束，可以说相探阵雷达的性能与多波束宽度有紧密的联系。
工公式（1）中，就是多波束开成的孔径面积。
以这公式可以看到，该数值越大，雷达工作的范围越大。
由于多波束形成的孔径能够决定相控阵雷达的性能，所以目前相控阵雷达普遍的应用大孔径的多波束形成光束。
目前国外已经开始研究空间载预警的雷达，这种雷达的探测目的是探测外太空中的事物，该雷达的多波束孔径宽度为300米。
而天线的波束宽却只有0.017度，由此可见提高多波束孔径提高相控阵雷达的性能的认知已被人们广泛应用。
2，化化雷达的数据率所谓的数据率，是指两次相邻的搜索时间中的一个倒数，如果这个倒数值越大，即意味中间间隔的时间越长，其相控阵雷达传输的性能越低；若两个间隔值越短，则意味着雷达的传输性能越高。
若要让相控阵雷达的性能提高，就要提高相控阵雷达的传输数据率。
多波束原理
平面换能器阵的波束宽度
用波束导向后波束宽度会随着导向角的增大而增 大 有效阵元孔径会随着导向角的增大而变小 有效孔径按函数 1/Cos A 减小，A 是导向角度。 从中央波束到±60°导向角范围内，波束宽度大 致呈线性增加 例如： 波束导向角为 0°, 波束宽度为 0.5° （中央波束 ） 波束导向角为 ±30°,波束宽度为 = 1/cos30° x 0.5° = 1.15 x 0.5° = 0.575° 波束导向角为 ±60°,波束宽度为 = 1/cos60° x 0.5° = 2 x 0.5° = 1°
流噪音 – 气泡
船体形状和设计影响船体流体特性 改变声纳头到船壳的高度可使影响最小化
环境噪音
水力的 – 波浪，潮汐，流速。与天气有关 地震 – 只有低频系统受影响 交通 – 其他船 生物的 – 海洋生物，一般 <10kHz
普通声纳原理
普通波动原理
点源 声纳方程 单波束测深仪的局限性 波束导向 束控技术 波束形成
多波束声纳和声学原理
普通声学原理
水中的声速
海洋中各处的声速都可能不一样 取决于三个参数 盐度变 1ppt = 声速约变 1.3 m/s 温度变 1ºC = 声速约变 3 m/s 压力 ：165米深度变化的影响相当于 温度变1ºC
表面声速
Sound velocity (at surface)
1560 1540 Velocity (m/sec) 1520 1500 1480 1460 1440 1420 1400 0 5 10 15 20 25 30 35 Temperature (degrees C) 0 ppt 5 ppt 10 ppt 15 ppt 20 ppt 25 ppt 30 ppt 35 ppt
多波束测深系统国内现状研究
多波束测深系统国内现状研究阐述国内多波束系统的现状、与国外对比及分析。
总体来说国外该系统的研制基本成熟，国内的研制技术有待提高，从而打破国外垄断和限制。
标签：海深测；多波束测深系统；国内发展1 引言不同于单波束测深系统，多波束测深系统可在测量断面内形成十几个至上百个测深点，几百个甚至上千个回向散射强度数据，从而保证了较宽的扫幅和较高的测点密度；另一方面，较窄的波束、先进的检测技术和精密的声线改正方法的采用，也确保了测点船体坐标的归位计算精度，因而多波束测深具有全覆盖、高精度、高密度和高效率的特点。
因此，多波束测深系统正日益受到海道测量同行的认可，并在实际生产中发挥着越来越重要的作用。
多波束测深系统是一种由多传感器组成的复杂系统，系统自身性能、辅助传感器性能和数据处理方法，对于系统的野外数据采集和波束脚印的归位计算起着十分重要的作用。
为此，下面介绍系统国内发展进程、以及优缺点的比较、为未来的发展提供参考。
2 国内的发展历程及现状二十世纪80年代中期----该多波束测深系统采用传统的模拟波束形成技术，形成25个波束，沿着航迹方向开角为3°，垂直航迹方向开角为2.4°到5°，覆盖宽度120°。
这也是我国最早的多波束测深系统尝试，但由于当时技术条件的限制未能投入实际应用。
二十世纪90年代初----国家有关部门从国防安全和海洋开发的战略需要出发，委托哈尔滨工程大学主持，海军天津海洋测绘研究所和原中船总721厂参加，联合研制了用于中海型的多波束测深系统，该系统属于用于大陆架和陆坡区测量的中等水深多波束测深系统，它的工作频率45kHz，具有左右舷共48个3°×3°的数字化测深波束，测深范围10到1000米，覆盖范围2到4倍水深（覆盖宽度126.8°）。
该型条带测深仪的研制成功，使我国成功跻身世界具有独立开发与研制多波束测深系统的少数国家之列。
声学信号处理中的波束形成技术研究
声学信号处理中的波束形成技术研究在现代通信、音频、雷达等领域中，声学信号处理作为一种高精度的信号处理技术，被广泛应用。
其中，声学波束形成技术是一种基础技术，可以有效提高系统性能和信号质量，受到了科研工作者的广泛关注。
一、声学波束形成技术简介声学波束形成技术是一种利用阵列微型化声学传感器获取多路声音信号，在数字信号处理器的控制下对声源进行定向和信号增强的技术。
简单来说，就是通过多个麦克风或扬声器等传感器构成一组阵列，由数字信号处理器对信号进行处理和控制，实现对声源信号的定向、研究和增强。
二、波束形成技术的研究现状波束形成技术一直是声学信号处理领域的前沿课题，相关研究也日益深入。
在实际应用中，波束形成技术不仅可以提高声音的清晰度，还能够实现人声定位、声学测距、环境监测、目标识别等多种应用。
在此基础上，国内外科研人员通过不断的研究和实验，致力于提高波束形成技术的带宽、辐射方向性、抗干扰性等性能，并推进其在实际系统中的应用。
三、波束形成技术的研究方向目前，国内外波束形成技术的研究主要集中在以下几个方向：1.阵列传感器的设计和优化为了提高波束形成技术的性能和可靠性，科研工作者在阵列传感器的设计和优化方面加强了研究。
针对不同的应用场景，他们提出了多个方案，如均匀圆阵列、非均匀阵列、自适应阵列等，为波束形成技术的优化奠定了基础。
2.波束形成算法的研究和改进波束形成技术的研究中，算法的设计和改进是十分重要的一环。
目前，常用的算法包括泰勒算法、MUSIC算法、阵列方位扫描法等。
在实际应用中，科研工作者还结合学习算法、深度学习等技术，尝试将其引入到波束形成算法中，从而提高波束形成技术的实用性和效率。
3.波束形成应用的探索与创新波束形成技术在实际应用中具有广泛的应用前景。
目前，科研工作者们致力于探寻新的应用领域，如无人机声呐探测、人脸识别、远程语音识别和智能语音交互等。
同时，也在尝试通过跨学科的方法，结合其他相关技术，开创波束形成技术新的应用领域。
微波天线的多波束形成技术
微波天线的多波束形成技术随着通信技术的飞速发展，微波天线的多波束形成技术也越来越受到关注。
多波束形成技术可以实现在不同方向上同时进行信号传输和接收，从而提高了通信的灵活性和可靠性。
本文将介绍微波天线的多波束形成技术，包括其原理、方法和应用。
原理微波天线的多波束形成技术是基于相控阵原理实现的。
相控阵技术是指将单个天线分成若干小块，每个小块都可以单独控制相位和幅度，从而实现天线波束的定向和调整。
多波束形成技术通过控制不同小块的相位和幅度，将天线的主矢量面向不同的方向，从而实现多个波束的形成。
图1：微波天线多波束形成原理示意图方法微波天线的多波束形成技术可以通过以下两种方法实现：1. 实时波束合成法实时波束合成法是指基于时域处理技术，通过对接收到的信号进行实时处理和计算，从而实现对不同方向波束的形成。
一般来讲，实时波束合成法需要先采集到天线上所有波束接收到的信号，然后经过多通道数字信号处理器(DSP)的计算和控制，最终生成多个不同方向的波束。
这种技术具有响应快、灵活性强等优点，但对硬件性能要求较高。
2. 离线波束合成法离线波束合成法是指将信号拆分成若干个子信号，然后在波束形成器中进行加权和叠加，从而实现不同方向波束的形成。
这种技术优点是精度高，而且计算资源消耗相对较小。
但是需要离线进行处理，响应速度较慢。
应用微波天线的多波束形成技术在通信、雷达和天基遥感等领域都得到了广泛应用。
以通信领域为例，多波束天线可以在不同方向上接收到不同的数据，从而提高系统的可靠性和信噪比，适用于高速移动通信和卫星通信等场景。
此外，微波天线的多波束形成技术还可以应用于军事领域的雷达、电子战和无人机等领域。
多波束雷达可以实现多任务同时处理，提高了战场指挥和防空作战的能力。
而多波束电子战系统则可以较好地实现多目标定位和攻击，大大提高了作战效率。
总结本文介绍了微波天线的多波束形成技术的原理、方法和应用。
虽然此技术有硬件设备要求高、复杂度和物理尺寸大等问题，但其优势明显，在通信、雷达和军事领域有着广泛的应用前景。
基于Butler矩阵的双频双极化多波束天线关键技术研究
四、结论
RFID系统标签天线的设计与测量对于整个系统的性能至关重要。在实际应用 中，我们需要根据应用需求选择合适的标签类型、材料、尺寸和形状，并进行相 应的测量以评估其性能。通过不断优化标签天线的性能，我们可以提高整个RFID 系统的识别率和可靠性。
感谢观看
展望未来，基于本次演示的研究成果，可以进一步开展以下研究：
(1)研究更加高效的多波束形成算法和优化技术，以提高双频双极化多波束 天线的波束形成效率和极化纯度；
(2)研究具有更宽带宽的双频双极化多波束天线技术，以适应不同应用场景 的通信需求；
(3)研究双频双极化多波束天线的封装技术和集成方法，以提高其可靠性和 实用性。
2、天线方向图测量
天线方向图是描述天线辐射特性的重要参数之一。通过测量天线的方向图， 可以了解天线的主瓣和副瓣方向，以及在不同方向上的辐射强度。常用的测量设 备包括辐射场强测量系统和暗室。
3、天线增益测量
天线增益是描述天线在特定方向上辐射能力的度量。通过测量天线的增益， 可以了解天线在不同方向上的辐射能力。常用的测量设备包括比较场强测量系统 和暗室。
基于Butler矩阵的双频双极化 多波束天线关键技术研究
摘要
本次演示主要研究了基于Butler矩阵的双频双极化多波束天线关键技术。该 技术具有广泛的应用前景，如在无线通信、雷达探测和电子战等领域。本次演示 通过对双频双极化多波束天线技术的背景和现状进行概括，分析了存在的问题和 挑战，并阐述了一种研究设计。实验结果表明，该天线的传输特性和极化特征均 表现出良好的性能。最后，总结了研究结果，并指出了研究的局限性和展望未来 的研究方向。
3、标签天线的尺寸与形状
标签天线的尺寸和形状对天线的性能有很大影响。一般来说，较大的天线可 以提供更好的信号接收能力，但也会增加标签的体积和成本。因此，需要根据应 用需求选择合适的尺寸和形状。
多波束技术在淮河流域水下地形测量中的应用探析
第 2 期2023年 4 月NO.2Apr .2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言2022 年，水利部印发《关于强化流域治理管理的指导意见》和《2022 年河湖管理工作要点》，明确要求从河流整体性和流域系统性出发，严格河湖水域岸线空间管控和河道采砂管理，纵深推进河湖“清四乱”常态化、规范化，建设健康美丽幸福河湖[1]。
淮河水利委员会结合流域实情和工作实际，在淮河流域《“十四五”时期复苏河湖生态环境实施方案》中也明确提出统筹淮河流域水资源与水域岸线空间，重点抓好河湖生态保护治理等 7 个方面 27 项任务的 2025 年目标，努力打造让流域人民满意的幸福河湖。
新形势下，在淮河流域大力推进数字孪生流域建设，强化数字赋能，提升监管水平的背景下，应实现对淮河干流及重点河段、敏感水域的实时监控，提升河湖监管信息化水平。
在采砂监管、航道疏浚、河道施工、应急救援等方面，水上区域可通过遥感影像、无人机、智能视频等信息技术进行监管，但水下地形测量一直是薄弱环节，对水下实景还原和河床准确数据获取还缺少必要的技术支撑。
国内多波束测深系统研究方面，最早采用的是传统的模拟波束形成技术，进入 21 世纪后，开展了多波束测深技术的研发，研制了便携式高分辨率多波束测深系统，在水下地形地貌探测理论和设备研制方面取得了重要进展。
特别是近 10 a 来，随着高性能计算机数据处理、水声学声呐探测、组合惯导、传感器等技术的高度集成和应用发展，国内多波束测深技术取得了突破性的进展[2]，但在精度和稳定性方面与国外技术有一定距离，国内水利行业集成多波束设备还是引进国外先进产品居多[3]。
为此，研究搭载多波束及侧扫声呐的无人船在淮河流域水下测量方面的应用情况，并绘出河道横断面图和水下三维地形图，为淮河流域的河湖管理和生态保护提供科学、准确、可靠的原始数据。
1 多波束技术1.1 多波束测深原理多波束测深系统采用安装于船底或拖体上的声基阵向河底发射超宽声波束，利用接收换能器阵列对声波进行窄波束传输，形成对河床地形的照射脚印，并对这些脚印进行科学处理，精确测出河道一定区域内水下地形的形状和起伏变化，从而描绘出河床高精度地形图[4]。
射频信号光学方法处理——光学多波束形成技术研究的开题报告
射频信号光学方法处理——光学多波束形成技术研
究的开题报告
1. 研究背景
随着电子技术的不断发展和进步，射频技术的应用越来越广泛，射
频信号处理技术因其高速、可靠等特点而得到广泛应用。
在射频信号处
理技术中，光学多波束形成技术是一种重要的技术手段，可以在无线通信、雷达探测、信号处理等领域发挥重要作用。
2. 研究目的
本次研究旨在探讨光学多波束形成技术在射频信号处理中的应用，
研究如何通过光学多波束形成技术实现射频信号的高速处理，从而提高
射频信号处理的效率和可靠性。
3. 研究内容
（1）光学多波束形成技术的原理和基本特点；
（2）射频信号处理的基本方法和流程；
（3）光学多波束形成技术在射频信号处理中的应用；
（4）通过实验验证光学多波束形成技术在射频信号处理中的有效性。
4. 研究方法
（1）文献调研法：对相关文献进行综述和分析，了解光学多波束形成技术在射频信号处理中的应用现状和研究进展。
（2）理论分析法：对光学多波束形成技术和射频信号处理的理论框架和算法进行分析和探讨。
（3）实验验证法：在实验室中进行光学多波束形成技术在射频信号处理中的实验验证。
5. 研究意义
本次研究可以深入探讨光学多波束形成技术在射频信号处理中的应用，探索新的高速、可靠的处理方式，提高射频信号处理的效率和可靠性，具有实际应用价值和推广意义。
多波束原理
普通波动原理- 为什么多波束
不正确的水深测量
第一回波量程
不规则海底
深度量程
普通波动原理-单波束 测深仪的局限性
窄波束
该窄波束叫做未经稳定的波 束
来自有限面积的回波
普通波动原理-单波束 测深仪的局限性
纵摇角度
未经稳定的波束受船舶 运动影响
实际照射的区域
希望照射的区域
普通波动原理-单波束 测深仪的局限性
L
-90
+90 -90
+90
A
普通波动原理- 旁瓣
旁瓣产生于特定的声源相长干涉点 我们的目的是要使主波瓣最大化而所有 旁瓣最小化 旁瓣指向于不希望的方向，使主波瓣能 量减少 旁瓣造成的回波，如旁瓣路径上的鱼的 回波，会被认为是主瓣路径上的目标物
普通波动原理- 波束导向 和束控技术
振幅束控: 旁瓣的能级可以通过给声源阵中不 同基元加以不同的电压值而减少，这样同时 会增加主波瓣的宽度。 相位束控:对声源阵中不同基元接收到的信号进 行适当的相位或时间延迟叫做相位束控。用 此技术可将主波瓣导向特定的方向（波束导 向）。这时，每个声源基元的信号是分别输 出的。
波束立体角的大小决定了 测深仪的分辨率
固定的波束 立体角
小深度 小照射面积
面积= 立体角x 深度2
大深度 大照射面积
普通波动原理-单波束 测深仪的局限性
只有未经稳定补偿的单波束 要想得到更窄的波束只能靠加大换能器 面积。这将显著增加费用 要想得到海底的 3 维图非常困难，且 精度较差 对海底填图来说，效率太低.
海底的吸收和反射
背景噪音
自身噪音
– 声纳和船体电子和机械操作引起的噪音， 一般可控制
环境噪音
《RIS辅助通感一体化系统的联合波束形成研究》范文
《RIS辅助通感一体化系统的联合波束形成研究》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展，如何提高通信系统的性能和效率成为了研究的热点。
其中，可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface，简称RIS）技术的出现为无线通信系统带来了革命性的变化。
该技术利用精确控制反射面上的电子器件来调节电磁波的传播方向和强度，进而优化无线信号的传输性能。
通感一体化系统（Communication-Sensing Integration System）作为新型无线系统架构，实现了通信与感知功能的融合。
本篇文章着重讨论将RIS技术与通感一体化系统结合的联合波束形成研究，通过实现更加高效、智能的波束管理，进一步提升无线通信的性能和系统的应用场景。
二、研究背景与现状传统的无线通信系统中，信号的波束形成通常依赖于复杂的天线阵列和算法。
然而，这些方法在处理多径效应、信道衰落以及移动用户时仍存在局限性。
而RIS技术的出现为解决这些问题提供了新的思路。
通过在环境中部署可编程的反射面，可以有效地控制电磁波的传播路径和相位，从而实现更加精确的波束控制。
与此同时，通感一体化系统将通信与感知功能相结合，能够提供更全面的系统性能。
因此，将RIS技术应用于通感一体化系统中，通过联合波束形成技术实现更高效的信号传输和感知功能是当前研究的热点。
三、联合波束形成技术研究（一）联合波束形成基本原理联合波束形成技术是一种在发送端和接收端同时进行波束控制的技术。
在RIS辅助的通感一体化系统中，通过调节RIS反射面的电磁波传播方向和强度，可以与传统的天线阵列一起，共同形成更为精准的波束。
该技术要求发送端、接收端以及环境中的RIS设备协同工作，通过实时调整各自的天线或反射面上的权重系数来优化信号传输效果。
（二）算法设计与实现在联合波束形成过程中，算法设计是关键。
目前研究中的算法通常采用迭代优化算法来最小化总发射功率或者最大化系统信噪比等性能指标。
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多波束形成技术研究陈晓萍（中国西南电子技术研究所，四川成都610036）摘要：讨论了跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）中关于多波束形成的算法，优选的有LMS自适应方式和相位调整自适应方式；并简单介绍了波束控制和波束形成的实现。
关键词：TDRSS；多波束形成；LMS自适应算法；相位调整自适应算法一、前言随着航天技术的发展，要求测控通信站能高覆盖地对飞船等多个目标进行测控通信。
要解决这个问题靠现有地面测控网和业务接收站已不能满足要求，需要建立天基测控通信系统，即跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)。
TDRSS把测控通信站搬移到天上同步定点轨道的中继星上，从上向下观测中低轨卫星、飞船、航天飞机等空间飞行器，从而提高了覆盖率。
为了减轻中继星的复杂性和负担，将中继卫星观测到的数据和信息传到地面，由地面中心站进行处理。
TDRSS中继星相控阵天线同时与多个用户航天器保持跟踪，地面站到航天器的正向通讯为时分多波束，反向通讯为码分和同时多波束。
为了减轻中继星的负担，中继星上只装有形成正向天线波束扫描所需的电调移相器，由地面终端计算并发出指令，调节星上移相器相位，让天线波束以时分方式扫描对准各用户航天器，在对准期间完成正向数传。
多个用户航天器送到中继星的反向数传信号在星上进行多波束形成会大大增加中继星的复杂性，反向信号经星上阵列天线接收和变换，各阵元收到的信号用频分多路方式相互隔离送往地面，由地面接收前端将频分多路还原成同频多路阵元输出，交由终端进行相控阵多波束形成处理。
所谓波束形成, 就是利用开环控制或闭环自适应跟踪方法，对不同反向到达的信号用不同的权系数矢量对各阵元输出进行幅度和相位加权, 使各阵元收到的同一用户信号在合成器中得以同相相加, 输出信号最大, 干扰和噪声最小。
当存在多个目标时, 地面终端利用码分多址方法和利用多个波束形成器并行地完成各目标的波束合成处理完成各用户的数传与测控。
二、多波束形成算法数据中继卫星系统在多址方式下，服务对象一般分布在较低的地球轨道上，当用户星离地面的轨道高度在3 000 km以下时，中继星各阵元波束宽度只要26°就可覆盖地球周围的所有用户星。
当用户星以最大速度10 km/s运动,用户星穿过3.5°宽的合成波束所需的时间最短为205 s，所以中继星跟踪用户星所需的波束移动角速度是很小的。
假定波束移动步进量为阵合成波束宽度3.5°的5％即0.175°，波束步进间隔时间长达10.5 s。
只要计算机能在10.5 s 内依据用户星位置更新相控阵的相位加权系数，就会使合成波束移动并时刻对准目标。
按照目标的捕获与跟踪过程，多波束形成应有3种工作方式：主波束控制方式（开环）、扫描方式（开环）及自跟踪方式（闭环）。
当有先验信息如根据目标的轨道方程计算出目标在空中的当前位置时，可采用开环的主波束控制方式, 由用户星的实时俯仰角和方位角，计算机算出加权系数矢量，送到多波束处理器完成波束加权合成。
用户星相对中继星来说角度移动缓慢，随着用户星的移动，计算机实时逐点计算出权系数矢量，可维持主波束的开环跟踪。
主波束控制方式一般用于目标的初始捕获，完成后进入自动跟踪状态。
如果没有先验信息不知道目标的起始位置，可以采用波束扫描方式，根据事先制定的空间角度扫描轨迹图形，顺序调出各角度位置的加权矢量，形成波束的空中扫描，当波束扫到目标时，波束合成器输出最大信号并给出目标捕获指示，完成目标初始捕获，随即进入波束自跟踪方式。
由于阵元波束宽度为26°，合成波束宽度3.5°，在26°范围内进行扫描只需较短时间就可捕到目标。
多波束形成的自跟踪方式需采用自适应跟踪算法，优选的有LMS自适应方式和相位调整自适应方式，LMS自适应方式的优点是在合成主波束对准目标时可将波束方向图零点对准干扰，构成自适应调零天线，具有强的空间滤波能力，减轻扩频接收机解扩电路对抗窄带强干扰的压力。
LMS的收敛速度与调整步长有关，如果为了缩短响应时间而加大运算步长，过大的步长会使运算过程产生发散，不能跟踪目标。
相位调整自适应方式的波束也可始终跟踪目标，产生最大信噪比输出，收敛速度快，无发散之忧，相比之下计算量较小，硬件实现比较容易。
在相位调整方式下，各阵元信号与一标准信号进行相位比较，并自动调整阵元信号相位达到同相状态。
相位自动调整方式虽然不能将波束零点对准干扰，然也可得到最大信噪比的波束合成，且设备量中等，性能价格比高。
1．LMS自适应方式TDRSS一般是在存在干扰的环境中工作的，这些干扰随着时间和空间往往在不断变化,中继星在天上会收到地面各种电子设备的干扰, 特别是窄带强干扰。
采用自适应阵在空间进行干扰滤除, 可降低干扰对扩频接收机的压力。
自适应阵将主波束对准目标的同时, 波瓣零点能自动地对准一定数目的不同方向的干扰。
自适应天线能适应载体姿态、地形环境、信号环境、电离层与大气环境的变化，随时调整权系数使设备工作在最佳状态。
对不同的应用场合, 自适应处理一般采取不同的准则, 有最大信噪比准则(阵列的主波束对准目标)、最大信号干扰噪声比准则、误差均方最小准则。
使用信号干扰噪声比最大准则，合成方向图的最大值对准有用信号方向，近乎零的各个方向图凹口对准各个干扰源，但此准则在应用时要求干扰与信号在时间上能分开，在实际连续通信的场合，阵元上输出的是有用信号与干扰和噪声的合成信号，有用信号与干扰或噪声不可能在时间上分开，此准则的应用受到很大限制。
误差均方最小准则，基于多数情况下人们对有用信号总是具备某些先验知识，在接收系统中设置本地参考信号(与有用信号有较大相关性)，调整阵列加权，使加权输出与参考信号的误差均方值最小, 阵列输出中的有用信号就会最强, 或输出信号干扰比最大。
设d(t)为参考信号，W、X为加权矢量和各阵元输出信号矢量，加权后合成输出为Ｘ〃为X的共轭。
误差平方的平均值即误差均方为为求均方误差最小的权向量，将均方误差ξ对各个权系数求导，即对权向量W求梯度：Ｗm即为所求。
依照这种关系，误差均方最小自适应滤波结构就可确定。
LMS最小均方误差算法，可消除的干扰源个数决定于天线阵的自由度，即决定于阵元数和同时跟踪的目标数。
阵元数越多，同时跟踪的目标数越少，即波束数量少，可以消除的干扰源数量就越多。
采用LMS算法的自适应阵，阵元的排列可以不均匀，而且阵元可以装在曲面的基座上，各个阵元支路的相位一致性并不是非常严格，对天线阵几何排列精度没有很高的要求。
LMS算法方框图如1所示。
2．相位调整自适应方式利用TDRSS系统SMA码分多址的特点，PN码解扩功能可抑制不同用户的信号，使相位自动调整电路可以只响应指定用户信号。
每个阵元支路都设置一个相位调整器，各阵元输出信号经移相调整后与公用参考信号进行相位比较，比较输出误差信号经滤波后调整各阵元支路的移相器，使各路移相器输出相位与参考信号相同，各路相位达到一致，在合成器中就可完成同相合成。
信号最大值合成不受移相器前信道相位漂移和天线安装几何误差的影响，所以相位调整式多波束合成具有自适应性质，它没有LMS波束合成所需的递推过程，波束合成时间短，可用于空中目标移动速度较大的场合。
也不存在LMS的收敛问题。
而且，各移相器调整值等于天线阵元接收电波的相移量，当阵结构一定时，仅决定于电波入射方向，因而可由移相器的相位调整值估计信号的到达方向，完成目标方向测量。
信号合成性能不受信道载波相位漂移的影响，具有自适应的自动相位补偿的特点。
但是，信道产生的相移会影响移相器的补偿相位，影响电波方向测量精度。
为此，也应减小信道相位漂移并进行校准，或进行信道相位零值测量。
正式工作时，由实时相位测量值减去零值，即得仅由电波方向引起的相位值，依此再进行目标方向测量。
与LMS算法的自适应阵一样，采用相位调整算法时阵元的排列可以不均匀，而且阵元可以装在曲面的基座上，各个阵元支路的相位一致性并不是非常严格，对天线阵几何排列精度没有很高的要求。
相位自动调整算法框图如图2所示。
三、波束控制多波束形成设备主要由波束控制计算机和多波束信号处理机2部分组成,，波束控制机完成的任务有：多波束形成工作方式控制和参数预置；主波束控制方式下，根据已知方向计算波束控制矢量即权系数矢量；当波束自动跟踪时，在相位自动调整方式下根据各路相位调整值计算目标方向；在LMS自适应方式下根据权系数调整值计算目标方向。
在主波束开环控制的方式下, 波束控制机根据输入的目标位置, 实时计算出主波束指向目标所对应权系数向量, 送给多波束信号处理机, 使主波束指向目标。
当目标位置移动后, 根据新的目标位置继续计算新的权系数向量, 使主波束始终跟踪目标。
开始工作时, 先置为主波束控制方式, 在主波束对准目标后转为自适应方式,或相位自动调整方式，以后阵列天线合成波束跟随目标移动。
自适应方式下先预置权系数使合成波束对准目标, 会大大加快自适应的收敛过程, 加快波束的形成。
在自适应方式下, 如果不知道目标位置, 在开始自动寻找目标过程中, 特别是在信噪比较低的情况下, 梯度测量误差较大,可能存在一个随机徘徊过程, 收敛时间就会较长。
所以先进行引导, 只要基本对准目标, 由于信噪比得到改善, 收敛就会加快。
当相控阵自动跟随目标移动, 波束控制器可以进行反变换, 将权系数或支路相位值换算成对应的波束指向角输出, 完成角跟踪和送出角数据的功能。
四、波束形成实现方法自适应波束形成采用数字信号处理技术实现，具有可靠性高、可编程控制方便、体积小等优点。
具体实现方法为FPGA＋DSP，FPGA完成快速运算，DSP完成低速但比较复杂的运算。
由于波束形成是在中频上进行的，输入信号为扩频的宽带信号，波束形成的运算速度较高，波束形成主要由FPGA完成。
FPGA的工作速度和门数尽量选择较高的器件。
按照以前对波束形成研究的经验，如果FPGA的容量较小，一个FPGA只能完成一路天线阵元信道的运算处理。
20个阵元波束形成需要20路信道，需要20个以上的器件，一块印制板就不能全部容纳，需要2块以上的印制板完成一个目标的波束形成。
最好是一个目标的波束形成只用一块印制板，可以大大减少印制板间的连线数量，减少数字电路的干扰，使设备工作稳定，这就要选择工作速度尽量高一些、器件容量尽量大一些的FPGA器件。
我们采用相位调整自适应算法以硬件方式完成了7个阵元2个目标的自适应数字波束形成的专题试验，试验采用有线联试的方法。
波束形成器达到预定指标，试验采用的扩频信号形式与美国TDRSS系统SMA勤务方式相同。
五、结束语跟踪与数据中继卫星系统从根本上解决了对航天飞行器测控与通信的高覆盖率问题和多目标跟踪问题，具有较高的经济效益，可广泛应用于军民用多种领域。