FMCW搜索监视雷达系统设计

基于调频连续波技术,给出了一种可用于海面目标搜索监视的轻型雷达的系统设计方案。该方案采用AD9914产生高宽带、低杂散扫频信号,采用反射功率对消技术与高速、高精度模数转换芯片AD9467实现弱目标回波信号接收。系统设计7大功能模块,模块间数据交换采用高速光纤接口,在提高系统电磁兼容特性的同时又便于在各类平台部署。实验结果表明,该系统能有效分辨邻近目标,探测灵敏度满足设计要求。     

利用目标与杂波先验知识的机载雷达发射波形自适应生成方法

发射波形自适应能够优化雷达在检测、跟踪和抗干扰等方面的能力,但其性能的好坏与雷达目标和杂波先验知识有很强的相关性。采用最大输出信杂噪比准则设计的雷达发射波形自适应方法已经在理论上被证实可行和有效。为了提升这类方法的实际应用价值,本文利用Swerling统计模型和数字高程模型（Digital elevation model,DEM）提供的目标和杂波先验信息,针对机载相控阵雷达,分析了基于最大输出信杂噪比（Signal-to-clutter-noise ratio,SCNR）准则的发射波形自适应方法性能和实用价值。仿真结果表明,这类发射波形能够自适应地随着目标和杂波的变化而改变,并实现二者的最优匹配,在提升雷达输出信杂噪比上优于传统发射波形,具有良好的实际应用前景。     

低相噪低杂散C波段频率合成器的设计

直接数字频率合成（DDS）＋锁相环（PLL）是目前频率合成技术的常用组合方式之一。首先就DDS＋PLL的几种常用合成方式的特点进行了简单介绍,然后着重利用DDS内环分频式合成方式,实现了一种低杂散低相噪的频率合成器的设计。设计中首先在理论分析的基础上选出了合理的设计方案,然后对各项指标进行了可行性分析,尤其对输出相位噪声和组合杂散进行了详尽的阐述。最终用试验结果证明了该方案的可行性。     

接收机系统交调分量分析

接收机的杂散性能直接决定了雷达的工作指标,本文通过在分析杂散来源的基础上,分析了杂散产生的路径,对接收机系统设计实现过程中可以采用的控制措施进行了总结,实现系统杂散信号抑制,对于接收机系统高杂散抑制工程设计实现有一定的指导意义。     

FPGA的宽带步进频率信号源设计

介绍了基于FPGA和锁相频率合成器芯片ADF4350的宽带步进频率信号源的设计与实现方法。通过分析两种不同的实现方法,确定了以DDS输出的扫描频率控制锁相环鉴相参考频率的方法。该方法能有效结合二者优势,缩短频率的稳定时间,降低输出杂散。通过FPGA的控制、配置,产生了最佳性能的LS波段宽带步进频率信号,具有功耗低、集成度高、输出频率杂散抑制良好等特点。     

基于DDS倍频技术的宽带雷达信号产生

直接数字频率合成器(DDS)具有捷变频、合成任意波形、频率分辨率高等优点,是新一代数字合成宽带雷达、通信信号产生的新技术,但是因为DDS输出频谱杂散电平和谐波电平偏高,为了获得宽带高纯频谱雷达信号需采用DDS+倍频技术。     

小型雷达环境模拟器双波段快速跳频模块设计

设计了一种雷达环境模拟器高性价比双波段宽带快速跳频模块。采用DDS+倍频链技术,实现了输出射频信号在C、X波段的频率跳变。其频带较宽,跳频时间小于5μs,输出杂散抑制优于-50dBc,相位噪声优于-70 dBc/Hz@10 kHz,频率分辨率小于10 Hz,输出功率可控。该系统体积小、成本低,易于生产实现,可广泛应用于部队雷达的抗干扰训练和检测。     

基于ADS的Ku波段梳状谱发生器的设计

梳状谱发生器是宽带捷变频频率综合器的一项关键技术,能够简单、高效地产生多功能捷变频雷达频率源需要的低杂散、低相位噪声的基频信号。介绍了一种基于ADS软件的梳状谱发生器设计方法,仿真并设计了输入频率为720 MHz、输出频率范围覆盖12 960 MHz～16 560 MHz的梳状谱发生器。为某宽带捷变频频率源的形成提供了Ku波段扩频信号,同时具有优良的输出频谱纯度和低的相位噪声。     

基于SDH技术传输的雷达情报引接

提出了基于SDH（同步数字系列）传输技术实现雷达数据宽带传输的方案，给出了实现雷达数据传输的SDH网络拓扑结构和虚级联的数据通道分配方案。     

高精度DDS的FPGA资源优化设计

DDS因其率转换时间短,分辨率高,低相噪,输出相位连续等特点,在全数字化结构的雷达、通信系统中得到广泛的应用.本文首先介绍了DDS原理,提出了DDS的资源优化方法,设计并FPGA实现了一种双路正交输出的高精度DDS,最后分析了DDS设计参数与输出信号杂散度之间的关系,为工程实现提供设计依据.     

线性调频宽带PD雷达的数字IQ处理方法研究

建立了宽带PD雷达信号处理过程的数学模型,提出了高重频宽带线性调频脉冲多卜勒雷达信号的波形设计要求,以及一种单通道低采样率数字IQ处理方法。理论分析与仿真结果表明,该方法相对于传统脉冲多卜勒雷达所采用的高采样率单通道直接中频采样IQ处理方法具有更好的信号能量积累性能。     

基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法

传统的信号获取体制要求采样率大于两倍信号带宽,这使得高速率A/D转换成为经典超宽带高分辨雷达系统的瓶颈技术之一。压缩感知理论提供了一种低速率采样的信号精确采集和重构方式。本文基于压缩感知理论,提出一种新的雷达采样与成像方法。根据目标的散射特性,采用了基于小波变换的雷达目标稀疏表示方法;结合雷达成像原理,构造了基于Fourier束的最优测量矩阵。仿真实验表明,基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法,能在数据率仅为传统系统数据率15%的条件下,获得良好的成像结果,尤其是能对弱小目标进行高分辨成像。本文所提的方法可为新体制高分辨率成像雷达系统的设计提供支持。     

高分辨率成像冰川厚度探测雷达数字接收机设计与实现

雷达技术是陆地和极地冰川厚度探测的重要手段。高分辨率成像冰川厚度探测雷达工作在VHF波段,接收机采用了高低增益两个通道,提高了系统的接收灵敏度。回波信号的采集采用直接中频采样技术,对获取的数字信号进行数字脉冲压缩处理,降低了接收机系统的复杂性。给出了采样频率的选取和脉冲压缩技术的实现方法,通过对实测数据的分析表明该设计是可行的。     

基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统设计

为克服运动目标不断变化导致跟踪定位精度较低的问题,设计基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统;图像采集模块由FPGA单元、VGA显示单元、帧缓存单元以及图像采集单元构成,以此实现运动目标跟踪与定位中的图像采集,在超宽带技术模块中,设计超宽带运动目标定位所需的天线、定位基站、移动节点,完成超宽带动态组网,实现硬件系统的设计;基于硬件系统采集到的图像,实施图像灰度化处理、形态学滤波处理,以增强图像中有用的信息,设计TLD运动目标跟踪算法,随着运动目标开始运动,TLD模型会不断学习跟踪的运动目标,获取目标在距离、景深、角度等层面的改变,并不断学习、识别,达到良好的跟踪效果,基于超宽带技术设计运动目标动态定位算法,依据跟踪结果实现运动目标的高精度定位,完成软件系统的设计;实验测试结果表明,该系统在中、远距离目标跟踪与定位实验中跟踪错误率低于0.60%、2.4%,沿着S型运动时,路线弯折处的定位误差较低,与实验运动目标的飞行路线相贴合,具有良好的定位能力。     

LFMCW雷达的差频信号采集系统设计

差频信号采集系统是线性调频连续波(LFMCW)雷达的核心部件之一.针对国产某新型LFMCW雷达传感器,设计并实现了基于C8051F120的LFMCW雷达差频信号采集系统,包括调制信号产生模块、差频信号采集模块以及串口通信模块.主要实现的功能有:产生非线性校正后的锯齿波调制信号;采集雷达差频信号并搭建二阶有源带通滤波器进行放大滤波;发送差频信号至上位机等.实验验证了LFMCW雷达差频信号采集系统的有效性.     

取样脉冲对平衡式取样积分微分电路性能影响

取样脉冲是影响超宽带无线电引信接收机性能的关键因素。在分析取样积分微分电路工作原理的基础上,建立了其频域和时域数学模型。结合无载波信号的时域多普勒效应,提出了基于Matlab的超宽带无线电引信接收机输出信号时域仿真方法。研究了取样脉冲宽度和幅度对电路输出波形的影响,结果表明:电路完全对称时,输出信号幅度只与取样脉冲宽度有关,但并非单调关系;非对称时,电路达到稳态前产生一个脉冲信号,脉冲幅度与取样脉冲的幅度成正比,宽度成反比。     

光子学压缩感知技术研究进展

压缩感知是近来发展的一种新型的信号获取方法。根据压缩感知理论,频域稀疏信号可以以远低于奈奎斯特定律所规定的采样率进行采样和高精度的恢复。压缩感知在宽带信号获取中的应用将有利于降低对模数转换器的要求。最近,利用光子学技术实现基于压缩感知的稀疏信号获取引起了相关领域的广泛兴趣。光子学技术及其相关器件的应用可以大大提高系统的带宽,使得光子学压缩感知成为超宽带稀疏信号获取的一种很有前景的方法。本文综述了光子学压缩感知技术在稀疏信号获取中应用的研究进展,并给出一些研究成果。     

基于PCI9656的高速实时采集存储系统

设计了一种基于PCI-X总线的高速数据采集存储系统。该系统采用PCI9656作为桥接芯片,基于PCI/PCI-X总线实现数据高速传输,采用IA构架服务器以及SCSI硬盘组成的RAID0磁盘阵列保证高速实时存储,用可编程逻辑器件完成数据采集和传输的时序控制。该系统已成功应用于某雷达系统的回波信号实时采集存储,最终实现了在100MSPS采样速率、10bit量化精度指标下,对雷达回波信号的连续全时段采集和存储,且信号失真度小于0.2%,可以满足对信号的高速采集、实时存储的需求。     

宽带相控阵雷达高性能信号处理系统

宽带相控阵雷达的信号处理系统必须能在恶劣环境下快速处理超大带宽数据。为此,提出一种基于VPX总线标准的高性能信号处理系统。利用多种高速串行通信协议实现数据的灵活传输,采用现场可编程门阵列技术和PowerPC技术相结合的方式进行高性能数据处理。应用结果表明,该系统支持超大带宽和超大功率,可用于苛刻环境下的高速数据传输。     

基于DSP和PCI的宽频带水下目标模拟器的实现及应用

介绍了宽频带水下目标回波模拟技术的特点.采用DSP和PCI构建目标模拟器的数据采集处理系统、利用串并联谐振技术实现宽带阻抗匹配,配合大动态范围的模拟信号预处理机,研制了一种宽频带水下目标模拟器.目前该型目标模拟器已成功通过了试验,并由此证明其具有较好的宽带目标模拟功能.