数字波束形成技术(digital beamforming,DBF)是阵列信号处理的主要研究内容,广泛应用于雷达、通信等军事和民用领域。在车联网环境下,将DBF技术与OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)信号相结合应用于雷达通信一体化系统,一方面可以在测量周边目标方位角的基础上,结合测距测速算法实现对环境信息的感知;另一方面可以增强阵列的输出信号干扰噪声比,达到提高雷达测距测速精度和改善车载无线通信误码率等性能的目的。针对车联网环境下一体化系统的实时性需求以及实现雷达感知多目标定位功能,本文提出了一种基于数字波束形成的定位方法,并分析了 DBF技术对于一体化系统的影响。本文的主要研究成果如下:(1)利用数字波束形成技术提出一种基于波束空间的DOA(direction of arrival)-多普勒频移快速匹配算法。该算法首先采用一种改进的波束空间root-MUSIC(root multiple signal classification)算法进行 DOA 估计,降维的同时无需进行特征分解与谱峰搜索,之后在估计的回波信号方向上依次形成波束进行信号接收,利用数字波束形成的空域滤波特点得到相应的多普勒频移,进而实现角度和相对速度的匹配,最终确定目标方位。(2)分别分析了 DBF技术对一体化系统雷达与通信性能的影响。在雷达应用中,通过测距测速算法性能的对比分析,说明了利用DBF技术能够提高测距测速的精度;在通信应用中,针对误码率这一性能指标,对比分析了应用pre-FFT(pre fast fourier transformation)波束形成与 post-FFT(post fast Fourier transformation)波束形成的一体化系统与传统OFDM系统的通信性能。仿真实验表明,本文提出的算法可以降低计算复杂度的同时维持较高的角度分辨力,能够满足一体化系统的实时性需求,并且可通过DBF技术实现角度与多普勒频移的匹配并最终确定目标方位。DBF技术还可以提高一体化系统雷达测距测速精度,且较之传统的OFDM系统,pre-FFT波束形成与post-FFT波束形成均能降低通信的误码率,改善一体化系统的整体性能。