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随着信号处理理论、信号检测理论和计算机技术的发展,以及高科技战争的需要,对现代声纳系统提出了更高的要求。为了使现代声纳具有全方位检测能力和很高的方位估计和分辨能力,应用计算机技术的数字多波束形成系统被广泛使用。本文结合实际声纳信号处理系统的研制,研究了声纳多波束形成算法以及数字多波束形成器的硬件实现。本文的主要研究内容包括: 1.研究了声纳波束形成问题以及自适应波束优化设计方法。介绍了声纳体积阵的优化权系数的设计方法,经过仿真实验获得了理想阵的波束权向量。针对工程实际中基阵的响应向量偏离理论值的情况,研究了基于实测阵列流形的波束优化设计问题。同时,获得了基于实测阵列流形的优化权向量。 2.研究了体积阵多波束形成算法的工程实现问题。本文应用自适应建模技术,设计4节FIR数字滤波器,实现优化权系数的工程化应用,并进行了一系列的性能仿真实验。 3.根据算法的仿真结果以及声纳处理系统的任务要求,本文实现了处理系统中波束形成部分的软硬件设计。硬件部分采用了DSP+CPLD+DRAM的模块化设计结构,分别介绍了硬件各个部分功能的实现方法。波束形成模块的DSP软件设计,包括系统工作流程、波束形成算法的程序优化设计以及对FLASH程序存储器的编程方法等。 4.最后,对波束形成系统进行了软硬件调试,以及同整个处理系统的联合调试并给出了调试步骤和实验结果分析。