頻差對方向圖綜合的影響及解決方法
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摘 要：為解決各調(diào)頻發(fā)射機開機時載波頻差對天線陣列方向圖綜合的影響，這里利用了DFT 最大值譜線及與其相鄰兩根譜線系數(shù)的實部（或虛部）進行插值得到各個發(fā)射機載波頻率的估算值，然后提出了一種有效的補償方法，以減少頻差引起的瞬時相位差對方向圖綜合的影響。仿真實驗表明：此方法頻率估算精度較高，采用該方法可以有效的解決頻差對天線陣列方向圖綜合的影響。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156503.htm0 引言
在通信條件惡化，環(huán)境、地形等不利于通信時，可以考慮利用智能天線技術將多部發(fā)射機組成一個天線陣列并機工作，與單部發(fā)射機相比，發(fā)射功率更大，方向性更強，更加有利于通信?，F(xiàn)研究對發(fā)射機載波頻差對天線方向圖的影響進行了仿真分析，而后利用DFT 最大值譜線及與其相鄰兩根譜線系數(shù)的實部（或虛部）進行插值得到頻率估計值，然后采用數(shù)字振蕩器進行頻偏校正，并且通過MATLAB/ SIMULINK仿真實驗驗證了這種方法是可行的，取得了較好的效果。
1 實驗原理
1.1 系統(tǒng)框圖
這里實驗系統(tǒng)是利用智能天線技術將多部調(diào)頻發(fā)射機組合成一個均勻直線陣列，以期在通信條件惡化時保證通信正常進行。但是在發(fā)射機開機之后，各發(fā)射機載波頻率會有所不同，這樣會對合成后的天線方向圖產(chǎn)生嚴重的影響，進而影響通信能力的增強。為此，提出了首先對各個載頻進行精確估計，然后利用數(shù)字振蕩器對頻率進行校正，使各發(fā)射機調(diào)頻輸出信號載頻相同，以獲得較好的方向圖。仿真實驗系統(tǒng)框圖如圖1 所示。
圖1 簡單仿真實驗系統(tǒng)
該實驗需用5 部調(diào)頻發(fā)射機組成一個均勻直線陣列，以第一部發(fā)射機的調(diào)頻輸出信號的載頻為參考，利用離散傅里葉變換（DFT，Discrete Fourier Transform），最大值譜線及與其相鄰兩根譜線系數(shù)的實部（或虛部）進行插值得到頻率估計值，然后進行頻率校正直至各調(diào)頻輸出信號載頻基本相同。其中，參考信號的獲取是通過在天線底端加一個耦合器及其匹配電路，然后將信號引入頻率估計端口進行數(shù)值運算。
1.2 直線陣模型
該研究將各發(fā)射機天線組成一均勻直線陣列，這是一種最簡單的陣列結構，所有陣元等間距排列在一條直線上。假設陣元的位置位于（xm, ym ），m =1,2,……,N ,以原點為參考點，α表示方位角（入射信號與y 軸的夾角，也就是與陣列法線的夾角），如圖2 所示。圖2 中d 為陣元間距（一般為入射信號波長的一半），以最左邊的陣元為參考點，α 為入射到陣列上的平面波的方位角。
圖2 均勻直線陣示意
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