技术特征：
1.一种通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，包括步骤：配置阵列天线的天线行数、天线列数、天线行间距、天线列间距和相位零点，并计算所述阵列天线中各阵元距离所述相位零点的水平间距和竖直间距；通过载频系数配置载频本振，并利用期望波束形成方向、所述载频本振、所述水平间距和所述竖直间距计算期望方向的空域导向矢量；利用所述天线行数、所述天线列数和高斯窗口宽度参数计算目标高斯窗；将所述空域导向矢量与所述目标高斯窗相乘，计算得到波束形成权系数；对上述步骤所形成的程序进行综合与时序优化，并将优化后的程序生成可调用的通用化ip核。2.根据权利要求1所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，计算所述阵列天线中各阵元距离所述相位零点的水平间距和竖直间距，包括：利用所述天线行数、所述天线列数、所述天线行间距、所述天线列间距计算各阵元距离所述相位零点的所述水平间距和所述竖直间距。3.根据权利要求1所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，所述相位零点包括所述阵列天线的中心位置或者所述阵列天线的左下角天线。4.根据权利要求3所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，当所述相位零点为所述阵列天线的中心位置时，所述水平间距和所述竖直间距为：所述水平间距和所述竖直间距为：其中，表示各阵元距离相位零点的水平间距，表示各阵元距离相位零点的竖直间距，表示天线列数，表示天线行数，表示天线列间距，表示天线行间距。5.根据权利要求3所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，当所述相位零点为所述阵列天线的左下角天线时，所述水平间距和所述竖直间距为：所述水平间距和所述竖直间距为：其中，表示各阵元距离相位零点的水平间距，表示各阵元距离相位零点的竖直间距，表示天线列数，表示天线行数，表示天线列间距，表示天线行间距。6.根据权利要求1所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，通过载频系数配置载频本振，并利用期望波束形成方向、所述载频本振、所述水平间距和所述竖直间距计算期望方向的空域导向矢量，包括：通过所述载频系数配置所述载频本振：
其中，表示射频本振，表示基底射频，表示载频系数，表示步进频率；利用所述载频本振、所述水平间距、所述竖直间距和所述期望波束形成方向计算期望方向在方位向的空域导向矢量和期望方向在俯仰向的空域导向矢量：导向矢量和期望方向在俯仰向的空域导向矢量：其中，表示期望方向在方位向的空域导向矢量，表示期望方向在俯仰向的空域导向矢量，，，表示各阵元距离相位零点的水平间距，表示各阵元距离相位零点的竖直间距，表示利用载频本振计算出的发射波波长；将所述方位向的空域导向矢量和所述俯仰向的空域导向矢量进行罗内克积，得到所述期望方向的空域导向矢量：其中，表示期望方向的空域导向矢量。7.根据权利要求1所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，利用所述天线行数、所述天线列数和高斯窗口宽度参数计算目标高斯窗，包括：将高斯窗输出点数分别取所述天线行数和所述天线列数，并利用所述高斯窗口宽度参数计算出第一高斯向量和第二高斯向量，计算公式为：其中，表示高斯窗点数，表示高斯窗口宽度参数，，取值次；将所述第一高斯向量和所述第二高斯向量进行克罗内克积，计算出个高斯窗点数，得到所述目标高斯窗。8.根据权利要求1所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法，其特征在于，所述ip核生成方法利用vivado-hls工具采用c++语言实现。9.一种通用化二维数字波束形成的ip核，其特征在于，由如权利要求1-8任一项所述的通用化二维数字波束形成技术的ip核生成方法生成得到，包括：天线阵列生成模块，用于配置阵列天线的天线行数、天线列数、天线行间距、天线列间
距和相位零点，并计算所述阵列天线中各阵元距离所述相位零点的水平间距和竖直间距；期望方向导向矢量生成模块，用于通过载频系数配置载频本振，并利用期望波束形成方向、所述载频本振、所述水平间距和所述竖直间距计算期望方向的空域导向矢量；高斯窗生成模块，用于利用所述天线行数、所述天线列数和高斯窗口宽度参数计算目标高斯窗；波束形成权系数生成模块，用于将所述空域导向矢量与所述目标高斯窗相乘，计算得到波束形成权系数；ip核生成模块，用于对上述步骤所形成的程序进行综合与时序优化，并将优化后的程序生成可调用的通用化ip核。
技术总结
本发明涉及一种通用化二维数字波束形成技术的IP核及生成方法，生成方法包括：配置阵列天线的天线行数、天线列数、天线行间距、天线列间距和相位零点，并计算各阵元距离相位零点的水平间距和竖直间距；通过载频系数配置载频本振，并利用期望波束形成方向、载频本振、水平间距和竖直间距计算期望方向的空域导向矢量；利用天线行数、天线列数和高斯窗口宽度参数计算目标高斯窗；将空域导向矢量与目标高斯窗相乘，计算得到波束形成权系数；对上述步骤所形成的程序进行综合与时序优化，并生成可调用的通用化IP核。该IP核生成方法有效提高了该方法对于不同阵列天线排布的适用性，提高了该方法的通用性；该方法的可移植性高，操作简单，实现简单易懂。简单易懂。简单易懂。
技术研发人员：赵佳琪 冯浩轩 全英汇 肖国尧 孙宗正 张宇 刘成
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/8/2