宽带线性调频信号产生技术研究

本文介绍了采用数字基带产生结合倍频链扩展带宽的方法设计与实现了大带宽线性调频信号产生系统.详细分析研究了实现系统的三项关键技术,给出并分析了相应环节的输出信号.对系统进行了预失真补偿处理,成功实现了VHF/UHF波段、带宽达300MH2线性调频信号的产生.经脉冲压缩处理,主瓣旁瓣比(PsLR)在-37dB以下.     

一种宽带相控阵雷达合成高分辨率波形方法

宽带线性调频信号在宽带相控阵雷达宽角扫描应用时,由于天线孔径渡越时间的影响会出现目标距离像的散焦,一种有效的方法是采用少数几个带宽较窄的线性调频信号合成带宽,以满足系统大瞬时带宽的需要。本文先提出了利用少数几个线性调频信号Stretch处理后的信号合成带宽的原理,并针对目标高速运动情况的合成带宽处理方法进行了分析,提出了联合估计目标速度与子脉冲合成带宽的方法。计算机仿真实验表明本文对少数线性调频信号Stretch处理后回波合成带宽是有效的。     

基于锁相跟踪技术的宽带线性调频产生方法研究

为满足脉冲压缩体制高分辨率雷达对宽带线性调频信号的需求,解决基于数模转换、压控振荡器、变频(或倍频)等传统技术产生方法带来的带宽有限、线性度差、新调制信号产生(杂散恶化)等问题,提出了一种新型的宽带线性调频信号的产生方法,并通过电路设计和实现验证了该调频源的性能指标。应用该方法研制的宽带线性调频源工作在C 波段,频率带宽优于2. 5 GHz,相对带宽优于46. 3%,调频源获得了8. 8×10-4 良好的频率线性度,同时该调频源具有小型化和低功耗特点。     

一种高性能超宽带线性调频信号源

介绍一种VHF／UHF频段高性能超宽带线性调频信号源的设计与实现。首先简要阐述了高性能超宽带线性调频信号源的设计思想，然后依据基带数字产生结合倍频扩展带宽的思路提出了一种超宽带线性调频信号产生方案，并进行了设计实现研究。测试结果表明：按照本文阐述的指导思想和实现方案所设计的超宽带线性调频信号源达到 了相当高的性能。     

基于FPGA的宽带线性调频信号的产生与实现北大核心CSCD

随着激光雷达技术的迅速发展,激光雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能指标不断提高。为了提升测量精度和距离分辨力,要求发射信号具有大的带宽。宽带线性调频信号有助于提高激光雷达的距离分辨力。针对远程测距中激光雷达测距精度低的问题,本文首先分析和比较了几种产生宽带线性调频信号的方法,针对远程测距的应用场景,提出并设计了一种宽带线性调频信号的实现方法。通过Matlab仿真实验,证明实验实现的可行性。最后在FPGA上进行实现,产生了带宽为150 MHz,距离分辨力为1 m的宽带线性调频信号。     

基于多相滤波的宽带信号去斜处理研究

宽带信号被广泛应用于雷达、导航和卫星通讯系统等。而线性调频信号（LFM）由于其容易产生跟处理,并且具有大时宽带宽积,而备受关注。文中用去斜脉冲压缩处理方法处理线性调频信号。并且提出了具体的改进方法,利用多相滤波的方法,降低了数据率,解决了高速率模数转换（ADC）与和数字信号处理器件之间的速度不匹配的矛盾。本文通过MATLAB仿真实现了对中心频率在1200 MHz、带宽为1000 MHz、脉冲宽度为40μs的线性调频信号进行去斜处理,在大幅度降低数据率的情况下,实验结果良好,具有可行性和实用性。     

DDS调频转换速率对脉冲压缩性能的影响

直接数字合成技术（DDS）可以灵活地产生点频、线性调频、频移键控等多种信号，越来越多的DDS芯片被应用于射频系统设计中。为了获得更高的距离分辨率，机载合成孔径雷达（SAR）需要更大的信号带宽。受限于DDS芯片的调频转换速率，在大带宽下，DDS产生的线性调频信号相比理论信号可能存在频率失真。讨论了主流DDS芯片的选择和信号产生方案的设计。利用MATLAB软件仿真了调频转换速率对脉冲压缩的影响，并在实际系统中验证了仿真结果。该方法可以评估在给定硬件条件下信号产生方案的可行性，对信号产生的频率和器件选择有一定的参考意义。     

一种复杂波形信号产生器的设计与实现

介绍了一种复杂波形信号产生器的设计与实现,采用高速直接数字频率合成器产生各种复杂波形信号,并且通过微波宽带倍频器对DDS产生的复杂波形信号进行倍频,从而实现对DDS输出信号带宽的扩展,最终产生各种宽带复杂波形信号。文中介绍了设计方案与实现方法,并研制出工程样机。最终设计的复杂波形信号产生器能够实现线性调频、非线性调频、相位编码等多种复杂波形信号,输出信号带宽最高可达1 GHz。     

随机线性调频步进雷达波形设计及成像算法研究

线性调频步进信号能在不增加系统瞬时带宽的情况下用数字信号处理的方法获得高的距离像分辨率,是一种高效的雷达信号形式。针对传统的线性调频步进信号抗干扰能力较差的问题,该文提出一种可以随机发射线性调频步进信号子脉冲的波形设计方法,结合压缩感知理论,运用较少的子脉冲实现了对运动目标1维距离像的重构和高分辨的2维成像。在此基础上,进一步分析了目标运动对随机线性调频步进信号雷达成像的影响,设计了包含测速脉冲的随机线性调频步进信号,并提出了基于时频分析、Radon变换和二值数学形态学相结合的运动速度估计及补偿方法。仿真实验验证了随机线性调频步进信号逆合成孔径雷达的性能及该文方法的有效性。     

基于相位调制器的宽带窄线宽的线性调频激光源的产生

提出了一种基于相位调制器(PM)和可调谐光滤波器产生线性调频激光信号的方法。该方法利用带有基频的微波线性调频信号作为相位调制器的驱动信号,窄线宽的激光种子源经相位调制器调制后产生一系列的宽带线性调频激光信号。通过可调谐光滤波器抑制其他边带保留所需阶次的线性调频激光信号。实验结果表明:当光滤波器保留正二阶调频激光信号时,获得了调频带宽为2 GHz、调频速率为6 THz/s的线性调频激光信号。在观测时间为1 ms时,测得的线性调频激光信号的瞬时线宽为3.2 kHz。该方法结构简单,易于实现,并且对调频连续波激光雷达、相干光谱分析等测量应用有重要意义。     

宽带线性调频信号的性能检测方法

宽带线性调频频率源设计完成后,需要检测频率源的性能,解决检测过程中遇到的问题,提出一套工程上适用的宽带线性调频信号的性能检测方法。首先,根据相位残差曲线(测试信号与理想信号的相位差)的形状对匹配滤波器参数(主要是调频斜率)定性调整,能够快速得到最佳的脉冲压缩结果。然后从数学上证明这种方法的正确性。最后应用数字相位补偿的方法进一步提升宽带调频信号的脉冲压缩性能。实验证明,后期的数字补偿方法对非理想线性调频信号的压缩结果有较大的改善作用。文中测试数据来源于自行研制的频率源产生的1GHz宽带线性调频信号。     

数字宽带LFM信号的数据率对脉冲压缩性能的影响

用数字方式合成超宽带LFM信号时,由于工作时钟和数据率的限制,信号的相位存在不连续性。本文从数据率对宽带数字LFM信号脉压波形的影响的分析和仿真入手,提出了对于大时带积（D〉4000）LFM信号,只要相位更新数据率等于或大于信号带宽,低频率更新数据率对其脉压性能不会造成严重影响,得出用低频率更新数据率器件同样可以产生脉压性能良好、信号带宽4倍或8倍于其频率更新数据率的超宽带LFM信号的结论,从而为用较低频率更新数据率的DDS器件产生带宽接近其相位更新数据率的宽带LFM信号提供了理论依据。     

基于欠采样的宽带线性调频信号参数估计

基于中国余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种无模糊欠采样的宽带线性调频信号的调频斜率和初始频率的估计算法.首先,欠采样宽带线性调频信号与其两路不同延迟共轭相乘,根据两路输出信号的单频特性,利用FFT、谱峰检测(PSD)和中国余数定理进行宽带线性调频信号的调制斜率无模糊估计;其次,根据估计的调制斜率数字合成无载波的线性调频信号对另外两路不同延迟的欠采样宽带线性调频信号解线调处理,利用类似方法进行宽带线性调频信号的初始频率无模糊估计.利用频谱细化技术,参数估计精度可进一步提高.计算机仿真证实了算法的有效性.     

基于频谱压缩接收的宽带/超宽带线性调频信号参数估计

该文提出了一种新的宽带/超宽带线性调频信号的接收方法, 它将宽带/超宽带线性调频信号通过射频通道的频谱压缩网络变成窄带信号,数字域用逆频谱压缩函数对压缩信号进行非线性重构,原线性调频信号的调制斜率和初始频率可通过重构信号精确估计。计算机仿真证实了算法的有效性。     

超高分辨率机载SAR 宽带激励源设计与实现

针对分辨率优于0.1 m 的机载合成孔径雷达(SAR)系统,该文设计实现了中心频率14.8 GHz,带宽3.2 GHz的宽带线性调频(LFM)激励信号源。详细介绍了技术方案的选择,关键技术的实现,并对产生的宽带调频信号进行了详细的测试与分析。该信号源作为机载SAR 系统中子系统的一部分,完成了飞行试验,并获得了分辨率优于0.1m 的雷达图像,验证了该方案设计和技术实现的有效性。      

宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术

在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列雷达发射波束形成方法,同时给出了几种实现框图并对性能进行分析。最后,计算机仿真结果证实了给出的几种宽带数字阵列雷达发射波束形成方法具有易于实现和良好的性能。     

数字阵列天线接收通道宽带信号校准与波束形成技术研究

 本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为单频信号进行,给出了接收通道间宽带信号的幅度校准方法和时间校准允许的误差范围.在通道校准基础上,采用脉冲压缩技术合成了宽带天线方向图.实验结果表明,本文方法是有效、可行的.     

宽带相控阵雷达数字波束形成及干扰置零方法

宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽带子阵数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现。此外,宽带干扰的存在会严重影响一维距离像的性能,为了抑制宽带强干扰信号,在上述数字波束形成的基础上,提出了一种宽带干扰置零方法。该方法在强宽带干扰功率的情况下仍可很好地工作。最后,对测距误差和子阵栅瓣的影响进行分析并仿真证实了该方法的有效性。     

针对线性调频信号的宽带宽角相控阵发射波束形成方法

以线性调频信号为例,揭示窄带相控阵在大孔径宽扫描角情况下不能有效发射宽带高分辨信号的实质。针对线性调频信号,提出2种宽带宽角相控阵发射波束形成新方法,给出了实现示意框图。新方法采用时域数字处理,与时域采用抽头延迟线的FIR滤波器波束形成方法和频域DFT波束形成方法相比,文中方法简单、所需设备量少、易于工程实现。     

有效的宽带宽角发射干扰置零新方法

相控阵雷达采用宽带技术是雷达发展的必然趋势。而抗宽带干扰技术是宽带相控阵雷达必须解决的问题,该文针对发射信号为线性调频信号,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法。该算法在已精确估计出信号和干扰方向的前提下,把窄带权和宽带权相结合形成最优权。该方法能在保证距离高分辨特性的前提下,在干扰方向形成较宽凹口,文中给出了实现框图并仿真证实了该方法的有效性。