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VXI总线的超宽带线性调频信号源的设计

主要介绍了VXI总线C尺寸超宽带线性调频信号源的设计方法，重点描述了利用现场可编程逻辑器件FPAG和DSP设计VXI总线接口电路，以及数字波形存储直读技术在线性调频信号源中的应用。     

UWB雷达LFM脉压信号数字产生系统性能分析

超宽带雷达线性调频（LFM）脉冲压缩信号产生系统是现代雷达技术的重要研究内容之一。该文基于波形存储直读法，提出了一种超宽带线性调频信号数字产生系统方案。对系统中幅度量化位数、采样频率、正交调制器误差和传输系统频域失真等因素对输出信号性能的影响进行了深入的理论分析，计算机仿真验证了这些分析结果。所得结论为超宽带LFM信号产生系统工程实现时参数选择、性能评估和性能优化提供重要的理论依据。     

一种线性调频信号超低旁瓣脉冲压缩方法

雷达脉冲压缩希望具有超低距离旁瓣的特征,线性调频信号采用加窗方式可达到约-35 dB的距离旁瓣电平。基于超低旁瓣电平信号设计方法,在不考虑信噪比损失条件下,提出了一种新的超低旁瓣的脉冲压缩方法,基本思想是针对给定线性调频信号,频率滤波权值采用超低频旁瓣频域信号与线性调频信号频域的比值,可以将接收端旁瓣电平输出最低到-120 dB。同时,从理论上和数值结果中分析了信噪比损失、延迟敏感性等问题。     

VHF/UHF UWB SAR基于通道均衡的RFI抑制方法

对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量。该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量。实际的处理结果证实了该算法的有效性。     

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。      

基于双曲线调频波形的高速目标成像

高速运动目标下,雷达回波的尺度调制效应不可忽略,线性调频(LFM)波形的常规脉压性能恶化,造成成像散焦。双曲线调频(HFM)波形作为一种多普勒不变性波形,在高速目标成像中具有重要应用价值。本文建立高速运动目标回波模型,基于瞬时频率分析比较线性调频波形与双曲线调频波形面对高速运动目标的成像效果,重点分析双曲线调频波形的系统实现、成像特点和应用优势,并与线性调频波形成像进行比较,数值仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

X波段ISAR波形激励与失真补偿

论述一种X波段可扩充相控阵高分辨逆合成孔径雷达波形激励设计过程,分析了波形激励及其内单元电路的原理及指标分配方法,该波形激励采用调制器产生宽带线性调频(LFM)信号,且采用了倍频法提高激励带宽,突破了宽带信号产生及校正、宽带激励等宽带相控阵雷达系统的关键技术,解决了宽带、窄带系统的波形激励硬件共用问题,随整机进行外场实验,性能指标满足要求。     

SAR干扰机中的收发信号耦合模型及隔离解决方法

 收发隔离是困扰转发式干扰机研制的瓶颈问题,研究收发同时工作中的收发隔离问题对于解决SAR干扰机中方位向欺骗干扰效果以及对抗脉间波形捷变的SAR(Synthetic Aperture Radar) ECCM(Electronic Counter-Counter Measures)具有重要意义.在此背景下,本文利用数学级数概念建立了同时收发体制下,干扰机收发信号的耦合模型,并结合LFM(Linear Frequency Modulation)信号的时频特性和波形补偿实现了耦合信号中有用信号和干扰分量的滤波分离.基于实测雷达数据的实验验证以及相应的仿真结果均验证了本文方法的有效性.     

强海杂波下PM 波形和LFM 波形的性能评价方法

在应用调相(PM)波形设计对强海杂波环境下海面低速运动小目标检测过程中,存在性能改善与系统资源消耗的矛盾,提出了PM 信号和LFM 信号的性能评价因子,并给出了该因子的计算方法。根据该性能评价因子,可以设置一个PM信号使用的门限值,进而利用LFM 信号替换部分PM 信号,从而避免了大量不必要的PM 信号设计过程,更好地保证了PM 信号设计对目标检测性能改善和系统资源消耗的平衡,在保证检测性能基本不变的前提下节省大量的系统资源。     

一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法

针对LFM噪声雷达波形旁瓣功率水平高的问题,该文将低旁瓣波形设计方法和LFM噪声雷达波形设计方法相结合,提出一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法。该方法首先建立低旁瓣LFM噪声雷达波形设计目标函数,将确定性二次相位和随机相位的组合关系转化为优化问题的约束条件,然后通过该文提出的修正循环算法(MCAN)迭代求解,使得设计的恒模LFM噪声波形同时具有低旁瓣和高多普勒容忍性。最后,仿真结果表明该算法能够降低波形模糊函数的距离-多普勒2维旁瓣,对静止目标和运动目标均能够起到较好的效果,且保证了波形的低截获概率性能。     

基于FPGA和DDS的LFMCW雷达波形产生器设计及实例

数字技术已经成为现代雷达普遍采用的波形合成方法，采用直接数字频率合成(DDS)产生线性调频信号及其他复杂信号的技术日益受到重视。对DDS性能及杂散分布规律进行了分析讨论，详细介绍了AD公司直接频率合成芯片AD9854的主要功能及其关键参数的设计方法，最后给出一种新颖的基于FPGA和双片DDS的应用实例设计——引入了雷达回波信号模拟模块的LFMCW雷达波形产生器，该系统可用于雷达内部功能模拟测试，最后对该系统进行了性能测试及结果分析。     

用循环自相关法分析和比较雷达信号的截获性能

本文针对循环自相关法等现代截获处理方法,从离散时间信号处理的角度,推导了截获接收机信号处理增益的表达式,在此基础上提出了一种基于循环自相关积累因子的雷达信号抗截获性能的分析与比较方法,首先用理论计算线性调频信号、二相编码信号和OFDM信号的自相关积累因子U值,然后在低信噪比的情况下对线性调频信号、二相编码信号和OFDM信号等大时间带宽积信号的抗截获性能进行了仿真分析和计算。理论分析和实验仿真结果表明,在高/中重频情况下OFDM脉冲信号具有相对较好的抗截获性能。      

基于线性调频时宽的MIMO雷达正交波形设计

线性调频(LFM)信号是一种被广泛应用的大时宽带宽积信号,利用LFM信号的多样性可设计多输入多输出(MIMO)雷达的正交波形。该文针对现有波形相关函数存在的问题,以理论分析为基础,提出一种基于LFM时宽的发射波形,并给出了一种相应的正交波形设计方法。该方法以峰值旁瓣电平为准则,利用序列二次规划对各子脉冲LFM信号的时宽进行优化设计。仿真结果表明,与现有方法相比,所设计波形具有较低的自相关旁瓣电平和互相关电平。此外,通过数值实验分析了相关性能随波形个数及子脉冲个数的变化关系。     

针对非合作目标的调频步进编码波形设计方法

雷达对于非合作目标的探测,存在目标微小与速度未知两大困难,而相干积累的方法需要准确探测目标速度,并进行速度补偿,实际应用过程中效果受限。针对此问题提出了一种调频步进编码波形设计方法,可以在速度未知情况下脉间积累,同时在准确测量速度后宽带合成。首先研究线性调频子脉冲的距离速度耦合特性,通过波形设计抵消脉间目标运动成像位置变化;然后研究调频步进编码波形的宽带合成技术,使所得的高分辨一维距离像无距离混叠。最后,数值仿真实验验证了所提出波形的优势与应用价值。     

超宽带脉冲信号波形失真仿真与分析

超宽带无线信道的频率依赖特性直接影响到超宽带接收机的设计和以脉冲波形为基础的多址技术。本文针对频率依赖特性对超宽带脉冲信号波形产生的影响,分别从相位谱和幅度谱两个方面分析超宽带脉冲信号的相位失真和幅频失真特性,建立了描述脉冲波形失真特性的数学模型。使用该模型对高斯二阶导数脉冲信号的波形失真进行仿真分析,得到了只发生相位响应失真、只发生幅度响应失真、以及同时发生相位—幅度响应失真的脉冲波形。     

波形存储LFM信号源设计误差分析

该文分析了波形存储LFM信号源设计中数据量化精度、时钟抖动、D/A器件的线性误差和调制器、滤波器、放大器的输出特性误差对LFM信号雷达脉冲压缩结果旁瓣电平的影响,给出了量化关系式和数据,为实际工程设计提供了参考.     

MIMO雷达OFDM-LFM波形设计与实现

由于MIMO雷达发射相互正交的波形,因此正交波形设计是MIMO雷达实现的关键问题。针对MIMO雷达发射波形正交的特点,介绍了正交频分复用线性调频波形(OFDM-LFM)的设计原理。提出了一种正交频分线性调频波形产生的实现方案,该方案通过并行发射多路频分的线性调频信号形成OFDM-LFM波形。设计了一种由主控计算机、波形控制模块和数字中频合成模块构成的OFDM-LFM波形产生器。给出了基于AD9910数字斜坡调制方式产生单通道线性调频信号的方法和OSK功能产生多通道线性调频脉冲信号的方法,并对单通道线性调频信号线性度进行了分析。最后给出了其中两通道LFM信号频谱和一通道线性调频脉冲信号的时域波形的测试结果,验证了方案的正确性和可行性。     

Truly balanced pulse generator using microwave transistor and SRD

A novel efficient circuit for Ultra-WideBand (UWB) balanced sub-nanosecond monocycle pulse generation is presented. The pulse generator employs wideband bipolar transistor, step recovery diodes, Schottky diodes, and simple charging and discharging circuitry. Simple transient analysis and design of the circuit are presented along with their operating principle. The pulse generator produces truly balanced monocycle pulse with 500 ps pulse-width and 800 mV peak voltage. The generated monocycle pulse also has very symmetrical positive and negative portions and low ringing level. The presented pulse generator can be used as both a transmitter feeding UWB balanced antennas without broadband baluns and a balanced switching pulse generator that used in UWB receiver.     

High-Order Monocycle Design and Its Waveform-Generating Circuit for UWB Communications

Ultra-wide-band (UWB) technology can provide data throughput rate at gigabit per second. UWB also shows promising potentials for use in short-range indoor wireless communications and outdoor ad hoc networking. Adopting ultra-short impulses in UWB transmission, however, make systems vulnerable to timing jitter. To overcome this challenge, we propose a time-hopping high- order waveform modulation scheme in this paper. Central to our design is the adaptation of a high-order monocycle (HOM), which provides timing-jitter robust UWB communications. We present a CMOS pulse generator circuit to produce the HOM monocycle. We also use 0.18-mum CMOS technology with 1.8-V power supply to simulate the monocycle generator design using the Cadence software. The simulation results show that our generated waveform meets the UWB communication and the FCC requirements. Our modulation scheme outperforms other systems using traditional monocycles in terms of timing-jitter robustness.