多通道自适应波束成形接收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通道自适应波束成形接收系统，包括信号接收缓存器、波束成型模块、若干个天线及模数转换器。各天线分别与各模数转换器一一连接。信号接收缓存器包含若干个缓存通道；各模数转换器分别一一连接至信号接收缓存器的各缓存通道的输入端。信号接收缓存器的各缓存通道的输出端分别一一连接至波束成型模块的各输入端。天线阵元接收到的各路射频信号经过模数转换后转化为数字信号，该系统对各路数字信号加权合成，形成规定指向上的波速，将波形图的最大指向对准想要接收信号的方向，对信源进行精准定向，并将干扰信号的方向置为零点，改善信噪比，增大了通信距离，且提高系统的机动性能。

Multi channel adaptive beamforming receiving system

The utility model discloses a multi-channel adaptive beamforming receiving system, which comprises a signal receiving buffer, a beamforming module, a plurality of antennas and an analog-to-digital converter. Each antenna is connected with each analog to digital converter. The signal receiving buffer contains a number of cache channels; each analog to digital converter is connected to the input of each cache channel of the signal receiving buffer, respectively. The output ends of each cache channel of the signal receiving buffer are connected to each input end of the beamforming module, respectively. The antenna array element receives each RF signal after analog digital conversion into digital signals, the system of all digital signal weighted synthesis, formation velocity direction regulation, will the waveform of the maximum point alignment of the received signal to the direction of the precise orientation of the source, and the interference signal in the direction is set to zero, improve the signal-to-noise ratio, increase the communication distance, and improve the motor performance of the system.

【技术实现步骤摘要】
多通道自适应波束成形接收系统
本技术涉及通信
，尤其涉及多通道自适应波束成形接收系统。
技术介绍
现有的无线接收系统，在抗干扰的情况下，采用错开干扰信号的频率或时间点的方式进行信号收发，从而躲避干扰。接收系统采用这种被动的抗干扰方式，通信距离短，机动性差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出了一种多通道自适应波束成形接收系统，该系统对天线阵元接收到的的各路射频信号进行模数转换后，对各路数字信号加权合成，形成规定指向上的波速，将波形图的最大指向对准想要接收信号的方向，将干扰信号的方向置为零点，解决了现有无线信号接收系统采用躲避干扰信号的被动方式，通信距离短、机动性差的问题。为了实现上述目的，本技术技术方案如下：一种多通道自适应波束成形接收系统，包括信号接收缓存器、波束成型模块、若干个天线及模数转换器。各天线分别与各模数转换器一一连接。信号接收缓存器包含若干个缓存通道；各模数转换器分别一一连接至信号接收缓存器的各缓存通道的输入端。信号接收缓存器的各缓存通道的输出端分别一一连接至波束成型模块的各输入端。各模数转换器将各天线接收的射频信号分别转化为数字信号。信号接收缓存器对各数字信号进行缓存。波束成型模块对信号接收缓存器输出的各数字信号加权合成，形成规定指向上的波速。进一步地，还包括控制器。控制器用于为信号接收缓存器、波束成型模块提供工作所需的时钟信号以及控制信号。进一步地，波束成型模块包含数字下变频模块、加权合成单元、数字上变频模块、数模转换模块。数字下变频模块将信号接收缓存器输出的各数字信号由中频数字信号分别转化为基带数字信号。加权合成单元对数字下变频模块输出的各基带数字信号做加权合成处理。数字上变频模块将加权合成单元加权合成后输出的数字信号由基带数字信号还原成中频数字信号。数模转换模块将数字上变频模块还原后的数字信号转换成模拟信号，形成规定指向上的波速。进一步地，加权合成单元包含滤波单元、误差计算单元、权值迭代单元。数字下变频模块的各输出端分别与滤波单元的各输入端相连接。数字下变频模块的各输出端并且分别与权值迭代单元的各输入端相连接。滤波单元、误差计算单元、权值迭代单元顺次循环连接。滤波单元根据权值迭代单元输出的权值对各输入信号进行自适应滤波，并将实际输出发送至数字上变频模块。误差计算单元计算滤波单元的实际输出与期望输出的误差。权值迭代单元根据各输入信号、误差进行权值迭代，并将计算得到的权值发送给滤波单元。本技术的有益效果：天线阵元接收到的的各路射频信号经过模数转换后转化为数字信号，该系统对各路数字信号加权合成，形成规定指向上的波速，将波形图的最大指向对准想要接收信号的方向，对信源进行精准定向，并将干扰信号的方向置为零点，改善信噪比，增大了通信距离，且提高系统的机动性。附图说明图1为本技术的电路方块示意图。图2为图1中波束成型模块2的电路方块示意图。图3为图2中加权合成单元22的电路方块示意图。其中，图1至图3的附图标记为：信号接收缓存器1、波束成型模块2、控制器3；数字下变频模块21、加权合成单元22、数字上变频模块23、数模转换模块24；滤波单元221、误差计算单元222、权值迭代单元223。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本技术。如图1所示，一种多通道自适应波束成形接收系统，包括信号接收缓存器1、波束成型模块2、控制器3、若干个天线及模数转换器(A/D)。各天线分别与各模数转换器一一连接；信号接收缓存器1包含若干个缓存通道；各模数转换器分别一一连接至信号接收缓存器1的各缓存通道的输入端；信号接收缓存器1的各缓存通道的输出端分别一一连接至波束成型模块2的各输入端。控制器3分别与信号接收缓存器1、波束成型模块2相连接。各模数转换器采用第一时钟CLK1对各天线接收的射频信号进行模数转换，各天线接收的射频信号分别一一通过各模数转换器转换成数字信号。信号接收缓存器1对各数字信号进行缓存，消除跨时钟域影响。然后信号接收缓存器1将各数字信号分别发送给波束成型模块2以第二时钟CLK2进行处理；波束成型模块2对经过信号接收缓存器1缓存后输出的各数字信号加权合成，形成规定指向上的波速。控制器3分别为信号接收缓存器1、波束成型模块2提供工作所需的第二时钟CLK2及复位或旁路信号等。天线阵元接收到的的各路射频信号经过模数转换后转化为数字信号，该系统对各路数字信号加权合成，形成规定指向上的波速，将波形图的最大指向对准想要接收信号的方向，提高了接收能力，增大了通信距离；并将干扰信号的方向置为零点，提高了抗干扰能力。具体地，如图2所示，波束成型模块2包含顺次连接的数字下变频模块(DDC)21、加权合成单元22、数字上变频模块(DUC)23、数模转换模块(D/A)24。数字下变频模块21将信号接收缓存器1输出的各路数字信号由中频数字信号分别转化为基带数字信号，从而减小加权合成单元22的电路复杂度。加权合成单元22对数字下变频模块21输出的各路基带数字信号做加权合成处理。数字上变频模块23将加权合成单元22加权合成后输出的数字信号由基带数字信号还原成中频数字信号。数模转换模块24将数字上变频模块23还原后的数字信号转换成模拟信号，形成规定指向上的波速。具体地，如图3所示，加权合成单元22包含滤波单元221、误差计算单元222、权值迭代单元223。数字下变频模块21的各输出端分别与滤波单元221的各输入端相连接；数字下变频模块21的各输出端并且分别与权值迭代单元223的各输入端相连接；滤波单元221、误差计算单元222、权值迭代单元223顺次循环连接。设数字下变频模块21输出的各数字信号为滤波单元221的输入向量x(n)=。滤波单元221根据权值迭代单元223输出的权值w(n)对输入x(n)进行自适应滤波，并将实际输出y(n)发送至数字上变频模块23。实际输出y(n)=w(n)’*x(n)；w(n)’为w(n)的共轭转置，初始时，设置w(0)=1。误差计算单元222计算滤波单元221的实际输出y(n)与期望输出d的误差e(n)。误差e(n)=d(n)-y(n)。权值迭代单元223根据输入信号x(n)、误差e(n)进行权值迭代，并将计算得到的权值w(n+1)发送给滤波单元221。权值w(n+1)=w(n)+2u*x(n)*e(n)’；e(n)’为e(n)的共轭转置。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本技术不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本技术的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道自适应波束成形接收系统，其特征在于：包括信号接收缓存器(1)、波束成型模块(2)、若干个天线及模数转换器；各天线分别与各模数转换器一一连接；所述信号接收缓存器(1)包含若干个缓存通道；各模数转换器分别一一连接至信号接收缓存器(1)的各缓存通道的输入端；所述信号接收缓存器(1)的各缓存通道的输出端分别一一连接至波束成型模块(2)的各输入端；各模数转换器将各天线接收的射频信号分别转化为数字信号；所述信号接收缓存器(1)对各数字信号进行缓存；所述波束成型模块(2)对信号接收缓存器(1)输出的各数字信号加权合成，形成规定指向上的波速。

【技术特征摘要】
1.一种多通道自适应波束成形接收系统，其特征在于：包括信号接收缓存器(1)、波束成型模块(2)、若干个天线及模数转换器；各天线分别与各模数转换器一一连接；所述信号接收缓存器(1)包含若干个缓存通道；各模数转换器分别一一连接至信号接收缓存器(1)的各缓存通道的输入端；所述信号接收缓存器(1)的各缓存通道的输出端分别一一连接至波束成型模块(2)的各输入端；各模数转换器将各天线接收的射频信号分别转化为数字信号；所述信号接收缓存器(1)对各数字信号进行缓存；所述波束成型模块(2)对信号接收缓存器(1)输出的各数字信号加权合成，形成规定指向上的波速。2.根据权利要求1所述的多通道自适应波束成形接收系统，其特征在于：还包括控制器(3)；所述控制器(3)用于为信号接收缓存器(1)、波束成型模块(2)提供工作所需的时钟信号。3.根据权利要求1所述的多通道自适应波束成形接收系统，其特征在于：所述波束成型模块(2)包含数字下变频模块(21)、加权合成单元(22)、数字上变频模块(23)、数模转换模块(24)；所述数字下变频模块(21)将信号接收缓存器(1)输出的各数字信号由中频数字信号分别转化为基带数字信号；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪隽漳，赵俊韬，丁国祥，
申请(专利权)人：深圳市玖合鑫科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44