多通道高速数字收发设计

雷达系统小型化的发展趋势要求收发分系统不断提高集成度以减小设备体积。文中介绍了一种多通道高速数字收发模块的设计方法,在一个模块上同时实现16通道射频波形产生和16通道中频采集功能。波形产生基于数字直接合成方式,工作频率1.6 GHz,可直接输出射频波形,波形控制参数可通过光纤接口调节。中频采样使用多通道模数转换器芯片实现,阻抗匹配电路保证了模数转换的性能。测试表明:模块性能指标满足系统使用需求,且已成功应用于某雷达系统中。     

多通道一体化数字收发电路设计

一体化数字收发电路是数字阵列雷达的关键部件之一,本文讨论了一种一体化数字收发电路的设计方法,以高性能FPGA为核心,结合多通道ADC和多通道DDS,在一块电路板上集成了16个独立的数字接收机和数字波形产生器。电路可实现大带宽、多载波信号接收和多调制形式波形产生功能,同时采用光纤数据传输技术实现了数字回波信号和波形控制参数的实时传输。     

数字阵列雷达数字收发ASIC芯片设计

数字收发电路主要功能为实现模拟中频/射频信号到数字基带信号的变换以及利用数字合成方式产生模拟中频/射频信号,广泛应用于通信和雷达的收发系统中,低功耗、高集成的数字收发电路设计也一直是数字阵列雷达数字T/R组件设计中的一个关键技术。文章介绍了一种具有完全自主知识产权的单片雷达数字收发ASIC芯片的前端设计,包括芯片结构设计、各子模块设计(ADC/DAC/DDC/DDS),给出了设计及仿真结果,该芯片在SMIC 0.18微米工艺下成功流片,经测试,芯片指标达到设计要求。     

相控阵雷达多通道数字收发电路的设计

相控阵雷达的收发分系统多采用全数字阵列体制,收发分系统以数字阵列模块为核心,以搭积木的方式构筑雷达的有源天线阵面,每个阵列单元均包含完整的数字化收发通道。针对这种技术需求,提出了一种应用于相控阵雷达数字阵列模块(DAM)内多通道数字收发的电路设计,分别从数字收发系统及数字收发电路的工作原理、器件选择、电路设计等方面进行了详细阐述,重点在高速PCB数模混合电路设计电磁兼容方面分享了工程实践经验,最后提供了主要指标测试结果。     

一种数字无线收发系统设计

介绍了无线收发系统的设计过程,该系统以FPGA作为数字中频处理部分,发射机采用FM调制对信号进行处理,接收机采用数字下变频与欠采样技术,将中频信号降采样后解调,得到原信号。系统采用分模块式设计,对电路各个模块的功能和实现加以说明,设计思路灵活,结构清晰。电路在Protel99中设计完成,并用VerilogHDL语言对数字中频进行编程和程序仿真。系统已经做成实体,可以实现信号的无线发射与接收,达到设计提出的要求。     

多通道雷达数字接收机技术

针对多通道雷达数字接收机在现代战争中的应用需求,以四通道为例,提出了一种基于FPGA的数字接收机方案,采用多类滤波器级联技术,对系统进行硬件和软件设计,通过控制积分梳状(CIC)滤波器和半带(HB)滤波器,实现覆盖范围为2~8192倍的抽取滤波,最后对系统进行硬件调试及现场测试,并对测试结果进行分析,验证了方案的正确性和可行性。     

雷达数字化收发系统芯片设计与实现

在数字阵列雷达系统发展过程中,数字T/R组件设计一直是研究的重点。传统的数字T/R组件设计方法大都是微波和数字独立设计,无法进一步提高雷达系统集成度。针对这一问题,论述了一种基于微系统封装技术的雷达数字T/R组件设计方法,在自主设计的微波及数字芯片基础上,通过仿真建模分析,将低噪声接收、收发变频、模数/数模转换、数字下变频,以及直接数字频率合成等功能集成在一个系统封装上,形成了一个单片雷达数字化收发系统芯片。经测试,该雷达数字化收发系统芯片性能指标满足数字阵列雷达系统要求,研究成果已在某数字阵列雷达试验系统中成功应用。     

应用于数字阵列的多通道波形产生系统设计

直接数字频率合成（DDS）是数字阵列雷达（DAR）实现收发数字波束形成的关键技术之一。给出了一种基于DDS技术的多通道波形产生系统的设计方案,该方案在25cm×12cm的PCB板上实现了波形产生、波形捷变与幅相控制的系统集成设计。该系统能同时产生16路频率、幅度和相位独立控制的中频雷达信号,满足数字阵列雷达对收发阵列单元的高集成度、小型化、低成本和多功能的要求;系统实现的主要技术指标为：信号带宽1～120MHz可变,通道隔离度大于60dBc,窄带脉内信噪比大于65dBc,满足数字阵列雷达技术指标的要求。     

一种C波段数字阵列模块设计与研究

介绍了一种C波段数字阵列模块的设计,该模块可应用于数字阵列雷达中,该模块包含独立可控的多个通道,易于实现收发数字波束形成,阵列模块中电路共用部分均采用集中供给,将混频器、滤波器等器件采用收发共用,使得阵列模块的集成度大幅提高。     

基于FPGA的窄带多通道数字脉压设计

在雷达窄带系统中,对多通道、多带宽中频接收信号的处理,通常在数字中频接收系统中基于FPGA芯片完成数字下变频和基带数据打包,再由信号处理系统基于DSP芯片进行数字脉压等。而FPGA具有处理速率快和并行运算能力强的特点,使得基于FPGA 的线性调频信号数字脉压比DSP具有更大优势。将基带信号数字脉压由信号处理系统提前到数字中频接收系统,在单片FPGA 内实现多通道、多带宽、多数据率窄带系统数字下变频、数字脉压和数据打包的一体化设计,能够有效减轻信号处理系统对基带信号的运算压力。     

数字阵列雷达的发展与构想

雷达阵列技术的不断进步促进了数字阵列雷达的诞生与发展。对数字化雷达演进及其发展进行了评述,详细分析了数字阵列雷达的系统结构、典型特点、性能优势、演进过程和发展现状。最后,提出了数字阵列雷达未来发展的构架。未来数字阵列雷达将由高度集成的微波子系统加高性能的运算处理平台组成。随着技术的不断进步,未来数字阵列雷达必将朝着通用、灵活、高性能、低成本方向快速发展。     

一种新的数字阵列雷达接收机技术

高速ADC和先进DSP器件的进展使数字波束形成智能天线的实现成为现实。在传统的M单元天线阵系统中,每一单元都有各自的接收通道和ADC,设备量大。文中提出了一种适合于多通道数字阵列雷达接收系统的新型数字接收机结构,其主要思想是基于多个不同信号的带通采样原理实现数字阵列雷达接收机,新接收机结构使IF接收通道和基带采样ADC显著减少,功耗大大降低。阐述了数字阵列接收的数据模型和工作原理,分析了多信号带通采样信号频率和采样率的关系,给出了采样率选取的约束条件。新接收机在降低设备量的同时,还减小了接收系统通道间幅一相不一致性失真。     

数字阵列合成孔径雷达

回顾了数字波束形成（DBF）技术与合成孔径雷达（SAR）逐步结合的技术发展进程,讨论了DBF技术在SAR系统的典型应用模式、性能改善和功能提升,分析了DBF SAR系统构成及工程实现的主要技术问题,并提出了相应的解决方案。     

米波段数字阵列雷达的设计

米波段数字阵列雷达（DAR）设计具有与微波频段不同的特点,主要表现在极化选择对雷达威力和测高精度的影响,多径效应明显带来的超分辨测角技术在米波段低仰角测高中的应用,以及采用发射射频DDS技术和接收射频数字化技术的米波段数字阵列模块（DAM）的设计等方面,另外大容量数据的实时传输也是数字阵列雷达必须解决的难题之一。文中对米波段DAR设计中面临的几个问题进行了讨论,并结合仿真结果和工程实践给出了建设性建议。     

DDS在数字阵列雷达中的应用

介绍了直接数字合成技术（DDS）的工作原理,分析了其结构组成、特点和影响其性能的主要参数;并针对其特点讨论了它在数字阵列雷达中的应用,讨论了一种以DDS单元为核心的相控阵数字阵列模块实现方案,以及该设计方案的特点;在此基础上重点对数字阵列模块的DDS单元电路进行了设计;由于直接数字合成技术具有分辨率高、转换速度快、波形捷变方便等优点,使数字阵列雷达的整体性能得到了显著提高,最后给出了数字阵列模块的实验结果。     

用DDS作为分布式相阵雷达同步时钟源的研究

介绍分布式相阵雷达的基本原理及其特点，并给出一种实现分布式相控阵雷达同步的设计方案。     

基于微波光电技术的未来数字阵列构想

大型数字阵列雷达的天线系统由辐射单元和成千上万个数字收发组件（DTR）组成,极其庞大与复杂,雷达的工程化和安全性是系统的难点问题,微波光子学将对未来大型数字阵列雷达产生重大影响,基于微波光电实现阵列信号远程收发与传输技术,对未来大型数字阵列雷达提出一种构想,使雷达天线系统由辐射单元和模拟光电收发模块（OTR）组成,天线系统实现轻质、低成本、远程安装,有效改善大型数字阵列雷达的架设灵活性和使用安全性,同时光电数字阵列模块（ODAM）设计空间将更加宽容,有利于雷达综合性能的提升。     

数字阵列天气雷达系统设计

针对机械扫描天气雷达数据率低,难以对龙卷风等快速变化的中小尺度天气过程进行及时预警的缺点,提出一种用于强风暴探测的数字阵列天气雷达.与传统相控阵雷达相比,数字阵列雷达具有幅相控制精度高、系统瞬时动态范围大、测量精度高等性能优势,该方案采用相位扫描和机械扫描相结合的工作方式以及宽波束发射、多波束同时接收技术,具有高数据率、低成本以及能同时跟踪多个天气单体等性能优势,具有一定的实用价值.