Research on MaxSNR beamforming technology for Vivaldi phased array feeds receiver

本文介绍了一种基于 Vivaldi 相控阵接收机的数字波束合成实验系统, 并详细描述了信号处理过程. 在实验室环境下对收到的 0.7、1.25 和 1.75 GHz 的正弦信号经过相位校准后, 能够稳定得到数字扫描的方向图. 使用 MaxSNR(Maximum Signal-to-Noise Ratio) 波束合成算法后, 在大多数情况下因为噪声相关矩阵无法求逆而导致该算法无解, 通过噪声样本大小的调整后仅在 0.7 GHz 的波束图像得到了更好的旁瓣抑制和主瓣形状, 而 1.25 与 1.75 GHz 的波束图像发生了严重的畸变. 我们分析认为是 ADC(Analog-to-Digital Converter) 量化范围引起的噪声相关矩阵奇异化导致的, 最终使用对角加载的方法克服了求解问题并使主瓣波束得到优化. 这个现象初步表明在相控阵接收机中使用 MaxSNR 算法时, 对噪声的特征提取是影响 MaxSNR 波束合成的主要因素.