基于FPGA的数字中频接收机设计与实现

近年来雷达行业提出了软件雷达的概念,数字技术在雷达中的广泛应用已成为一种必然趋势。现代雷达系统对接收机提出了更高的要求,数字接收机技术已成为实现高精度宽带雷达接收系统的一种有效途径。研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器和抽取。给出了一种基于FPGA的数字中频接收机实现方案,进行了分析和仿真,给出了测试结果。     

雷达之间电磁兼容性研究

雷达之间存在严重的干扰。当干扰信号强度在雷达接收机正常检测范围内时,导致被干扰雷达的虚警增加;干扰信号强度超过接收机动态范围时,会使接收机前端发生饱和;当干扰信号超过接收机高频前端电路的损伤阈值时,使电路硬件损坏。文中分析了雷达之间存在的干扰效应,给出了干扰信号幅度的计算公式和干扰阈值估算方法,通过计算分析了两部具体雷达相互干扰的情况。该计算和分析方法对其他通信设备之间电磁兼容问题仍然适应。     

多种雷达接收机的特点分析

根据雷达接收机的主要任务,提出了接收机实现的多种途径,通过对模拟接收系统的研究,及超外差式接收机、直接下变频接收机、镜频抑制接收机、数字零中频接收机等雷达接收机技术的分析对比,给出了多种雷达接收机的特点和使用前景.其中由于超外差接收机采用了两次变频的技术措施和本身独具的优点,是当前雷达接收机的主流模式,但是随着模数变换电路(ADC)的性能进一步提高,直接数字接收机技术的发展将会成为未来雷达接收机的一大趋势.     

基于FPGA的雷达数字接收机设计与实现

现代雷达系统对接收机提出了更高的要求,数字接收机技术是实现高精度宽带雷达接收系统的一种有效途径.文中研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器和抽取.给出了一种基于FPGA的数字接收机实现方案,进行了分析和仿真,给出了测试结果.     

雷达接收机综合测试系统研究

雷达接收机参数综合测试系统采用可编程逻辑器件,简化了电路结构,增强了系统设计的灵活性和可靠性,降低了体积与成本。应用表明,该系统能对雷达接收机进行自动测试和分析,大大加快了雷达系统的研制进度。     

一种提高接收机信噪比系统的仿真与分析

雷达接收机的信噪比是衡量雷达性能指标最要的参数之一。在介绍这种提高接收机信噪比电路基本原理的基础上，主要介绍了如何利用MATLAB语言及其SIMULINK工具箱进行了电路系统的仿真和信号频谱分析，仿真结果和电路分析一致。     

一种等效时变增益探地雷达接收机设计

无载波冲激体制的探地雷达具有脉冲波形产生简单、测量速度快、不存在频域旁瓣干扰等特点,目前的商用探地雷达大多采用这种体制。但是现有的探地雷达系统普遍存在接收机动态范围较小的问题,限制了其在深层探测领域的应用。针对冲激体制探地雷达的大动态范围接收机技术进行深入研究,提出了适用于等效采样电路的时变增益动态范围压 缩技术,设计的动态压缩电路可以有效地对接收信号进行20 dB的动态范围压缩,并且研制出了性能优越的等效时变增益探地雷达接收机。     

利用对流层散射实现对雷达信号超视距侦察的体制研究

本文对利用对流层散射实现微波超视距传播的机理进行分析,给出了各频段散射电路的传输损耗的计算举例。然后分析了对流层散射传播信道的传播特点,考虑了其对雷达信号侦察带来的影响,对利用对流层散射的雷达侦察接收机的体制进行研究,针对不同雷达对接收机的灵敏度、天线增益提出了具体指标。     

效应实验用的Ka波段正交解调接收机的研制

针对毫米波雷达的复杂电磁环境效应实验研究需求,采用超外差和模拟零中频变频级联的结构,研制了一套Ka波段正交解调接收机。该接收机由低噪声放大器、混频器、中频放大器、正交相位检波器等部分组成。测试表明:该接收机具有大于256 MHz的工作带宽,在整个工作频带内具有1 MHz的瞬时正交解调带宽,可用于开展复杂电磁环境对毫米波雷达接收信号链路影响效应实验的研究。     

基于高频雷达的匹配电路实验设计

阻抗匹配电路的设计是射频实验教学中重要的组成部分。本文以高频地波雷达接收机中匹配电路的设计为原型,设计了一个阻抗匹配的教学实验。该实验要求学生根据项目实际应用需求,针对雷达接收机中具体匹配要求,以ADS仿真软件为设计平台,来完成接收机中滤波器与放大器间的匹配电路的设计。该实验项目将理论分析、电磁仿真与工程应用紧密结合,增强学生对阻抗匹配的原理及其在工程中的具体应用的理解,同时增强学生解决实际工程问题的能力。     

一种雷达微波接收机电路的集成化设计与实现

文章叙述了实现雷达接收机立体微波集成电路的基板及焊接工艺,研制了一种针对多通道雷达接收机的接收集成电路.提出了芯片电路设计,多层基板实现,以及芯片封装等实现方法.测试结果表明,电路达到了预期的设计目标.该集成电路的实现,提高了雷达整机的集成化水平.     

几种AGC电路在雷达中的应用

增益控制电路是某些电子设备，特别是雷达接收机的重要电路之一，它的主要作用是使接收机的输出电平保持为一定范围的数值，这里主要论述增益控制电路的分类和应用。     

数字脉压有源相控阵雷达接收机动态问题

分析了数字脉压固态有源相控阵雷达接收机的组成特点，各级电路动态范围及系统总动态范围间的关系,介绍了该体制接收系统动态范围的测试方法等。     

A full duplex capable retrodirective array system for high-speed beam tracking and pointing applications

A retrodirective array capable of full duplex communication is presented. The system is based purely on analog circuits for all signal-processing tasks including target tracking, beam pointing, and carrier recovery. Two types of receiver architectures are used, i.e., AM diode detectors for near-omni directional coverage and a digital beamforming receiver to enhance signal-to-interference ratio. This paper also discusses this technology in the context of development of a radar target/communication device, which is intended to both facilitate radar imaging and establish a self-tracking communication link between the ground terminal and mobile radar station. Demonstration of 10-Mb/s data receiving and transmitting functions are presented along with its automatic beam-steering ability and radiation patterns, as well as details about each major circuit component used in the array.     

一种新型前馈自动增益控制光接收机的研究

自动增益控制模拟光接收机广泛应用于光纤有线电视、光纤直播卫星电视、无线通讯及雷达等射频微波信号光传输,是实现大动态范围光载波信号高质量接收必不可少的一项技术.我们采用一种入射光功率电平检测与处理的新方法,对模拟光接收机的增益进行控制,将接收机输出电平控制在要求的范围内,实现了一种新型的无射频反馈电路的自动增益控制光接收机.     

一种准连续波雷达中频采样的新方法

在雷达导引头中经常采用高ＰＲＦ倒置接收体制。在这种体制下,目标回波经倒置接收机的窄带滤波器后成为准连续波。因此,采用一种简单的中频采样方法,即可从单路中频信号的采样中获得正交双通道采样的效果。本文首先从原理上对中频采样的主要实现方法进行了综述,然后针对准连续波雷达导引头的特点,提出了一种简单的中频采样方法,其主要特点是以微小的系统误差为代价,大大简化了中频采样的硬件实现方法。最后介绍了客中方法的原理和电路实现的方案、误差来源,并通过实际系统测试证明了理论分析的正确性。     

正弦调频连续波雷达数字中频信号处理机的设计

采用ADC＋FPGA＋DSP模式设计了一种正弦调频连续渡雷达数字中频信号处理机。该处理机利用了数字接收机和恒虚警检测（CFAR）原理实现了目标多普勒信号提取、检测和存储,具有体积小、功耗低、可靠性高等特点,且具有一定的灵活性和可扩展性。介绍了处理机各组成部分的功能及参数选择,并分析了处理机所用的恒虚警检测算法。测试结果表明,该处理机克服了采用模拟接收电路的固有缺点,提高了通道一致性和测量精度。     

DAM中多通道数字收发的设计与实现

论述了多通道数字收发电路的设计方法与实现方案.详细介绍了以大容量FPGA为核心,基于高速DDS的多通道中频波形产生与基于多相滤波的多通道中频数字接收的工作原理.可实现最高采样频率为250 MS/s的八通道全数字同步接收,最高采样频率500 MS/s的八通道全数字波形同步产生,以及数据率为2.5 Gbit/s的高速数据实时传输.给出了数字接收与数字发射的测试结果,满足系统指标要求,电路实现简单、使用灵活,在数字阵列雷达中具有很好的通用性.     

Large system analysis of linear multistage parallel interference cancellation

In this paper, we derive an expression for the signal to interference-plus-noise ratio of a linear multistage parallel interference cancellation receiver. We focus on a linear multistage receiver which converges to the linear minimum mean-squared error receiver as the number of stages increases. The signal to interference-plus-noise ratio is given in terms of the system loading, the partial cancellation factor, the number of stages, and the signal-to. noise ratio. Our expression also allows a simple approximation for the bit error rate at each stage. Finally, we perform a numerical optimization to maximize the signal to interference-plus-noise ratio expression with respect to the partial cancellation factor of the resulting linear multistage receiver.     

数字阵列雷达接收链路的噪声检测方法

在数字阵列雷达中,接收通道的性能直接影响着雷达整机的探测性能。接收链路中有模拟电路、数字电路,每个环节都可能出现噪声异常抬高现象,造成接收链路的性能指标下降,影响雷达系统的性能。文中依据雷达接收链路架构以及接收链路的噪声组成,分析了链路中噪声异常产生的影响,并以模/数(A/D)芯片噪声异常为例对雷达性能影响进行了仿真。基于噪声检测原理和器件特征,给出了数字阵列雷达接收链路噪声检测的两种方法,包括绝对值判别法和通道间比幅法,可实时定位故障链路,保证雷达任务顺利进行。