雷达线性调频信号在FPGA上的实现

线性调频信号作为雷达系统中一种常用的脉冲压缩信号,在雷达系统中有着广泛的应用。以自行研制的雷达信号处理PCI卡为平台,提出了采用FPGA技术实现雷达线性调频信号,详细介绍了基于FPGA的DDS软件编程技术实现线性调频信号的基本原理和具体方法,并结合仿真结果说明了利用FPGA实现雷达线性调频信号的优势,为雷达线性调频信号的工程实现提出了一条新思路。     

一种雷达中频信号回波模拟系统的设计

针对雷达调试、性能评估和设备维护等工作中需要进行雷达信号回波模拟的工程实际需求,结合机载PD雷达中频信号处理实验仪的研制,分析建立了包含目标回波、地杂波及干扰的相关数学模型,提出了一种基于PC+DSP+FPGA架构的雷达中频信号回波模拟系统的设计方案及实现方法,完成了硬件、软件及信号控制处理算法的设计。该系统的硬件部分以通用计算机为平台,利用上位机控制FPGA和DSP并通过DDS产生实验仪所需的雷达中频回波信号。实验和应用测试结果表明:实现的回波模拟系统能实现多种信号形式的雷达中频回波信号,信号模式切换灵活,具有控制精度高,系统输出可靠稳定等特点,达到了设计要求。     

高精度雷达模拟源信号产生器

介绍一种雷达模拟源信号产生器的设计方案。它使用了先进的大规模集成电路DDS和FPGA技术。可以产生高精度多普勒脉冲调制信号。可用于模拟PD雷达目标回波信号。关键词雷达模拟源脉冲多普勒雷达数字信号处理器(DSP)直接数字频率合成(DDS)现场可编程门阵列(FPGA)     

基于全极化的相参雷达迁飞昆虫观测

昆虫雷达是迁飞昆虫监测的重要工具。传统昆虫雷达是非相参体制,距离分辨率低,采用旋转极化方式,测量效率低。本文介绍了一种基于全极化的相参雷达系统,该系统工作在Ku频段,采用同时全极化体制,可同时测量目标HH、HV、VH、VV极化回波,采用调频步进频波形,合成信号带宽800MHz,距离分辨率高达0.2m。雷达采用单目标校准技术,利用金属球和倾斜的金属丝作为定标体进行极化校准;采用基于散射矩阵的昆虫朝向提取方法,从昆虫主特征值向量中提取朝向;采用基于相位调制的振翅频率提取方法,通过对目标振翅回波的相位进行傅里叶分析提取昆虫振翅频率。通过外场实验,验证了雷达极化校准的有效性以及测量昆虫朝向和振翅频率的能力。      

基于标校球的瞬态极化雷达校准方法

理论上瞬态极化雷达可获取动态目标全极化散射特性的精确测量信息,但由于存在极化通道不一致、极化隔离度有限以及背景杂波等非理想因素,其极化测量存在误差,必须进行校准。当前极化校准需要多个定标体,且定标体姿态摆放误差将引起校准偏差。针对上述问题,提出了一种基于标校球的瞬态极化雷达校准新方法,在考虑双天线空域极化特性的基础上,仅需单个金属球即可完成定标,提高了校准精度。该方法为解决制约瞬态极化雷达实际应用的校准难题提供了技术支撑。     

高分辨步进频雷达回波信号模拟方法设计及实现

调频步进雷达信号作为一种距离高分辨信号广泛应用于各种新体制雷达中。在分析步进频回波信号数学模型的基础上,提出了一种基于FPGA并行理论和高速DAC架构的三阶DDS步进频回波模拟方法。实现方法保证了回波相位的线性特性,较真实地模拟雷达探测过程对信号的调制。实现方法采用三阶DDS嵌套的方式,对回波信号数学模型按CPI帧周期维度、PRT脉冲重复周期维度进行特征分解,完成回波信号数学模型到FPGA底层单元的映射。实测结果表明,该方法满足步进频信号处理中的相参性,较真实地实现了步进频回波模拟,为雷达引信系统算法测试提供便捷。     

雷达极化信息获取与处理的研究进展

雷达极化信息获取与处理已成为当前雷达技术的重要分支之一。该文首先简要回顾了雷达极化技术的发展历程,而后结合电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的研究成果,重点阐述了雷达极化测量与校准、极化抗干扰、极化特征提取与分类识别、极化成像与参数反演等关键技术的基本原理、研究现状与发展趋势,得出了一些有意义的结论。      

基于DDS的雷达校准信号源设计与实现

为了校准相控阵雷达的接收信道,设计出一种基于DDS的弱信号源。采用单片机和FPGA控制DDS芯片AD9852产生脉冲线性调频与单频连续波信号,单片机的并口接口提供初始化DDS的寄存器设置,FPGA提供DDS的寄存器地址及控制信号,更主要的是提供时序控制脉冲触发信号源的输出和关断。结果表明,信号源可以输出幅度为-45 dBm、杂散优于70 dB的弱信号,完全满足校准相控阵雷达接收信道的性能要求,而且具有结构简单、可编程、可扩展、性能好、系统稳定及实用性强等优点。该设计同样适用于其他多信道接收工程。     

软件无线电技术在雷达设计中的应用

软件无线电作为一种新的无线通讯概念，他的应用研究主要集中于军用通讯以及民用移动通讯领域。随着DDS，DSP，FPGA和ASIC等技术的发展，软件无线电技术在雷达信号的产生及处理等方面的应用已逐渐成熟，软件化雷达的实际应用已变得十分可行。软件无线电技术的应用使雷达系统具有可编程、可扩展、灵活性高的特点。本文将软件无线电的设计思想应用于雷达系统的设计中，并对系统的硬件设计、元器件选择及软件设计流程等进行了简单说明，给出了相应的实现方案。     

宽带DDS设计与实现

介绍了直接数字合成器(DDS)原理。针对传统DDS工作频率低,瞬时带宽窄,杂散大等缺点,讨论了基于现场可编程门阵列(FPGA)的并行处理技术设计宽带DDS,利用高速数/模转换器(DAC)和大规模现场可编程门阵列(FPGA)实现了宽带DDS模块的设计,在宽带干扰机、宽带雷达信号波型产生器设计等领域具有广泛的应用前景。     

实现“先视、先射、先毁”——再谈研制隐形雷达的紧迫性

先我发现,先我发射,先我摧毁就能够占据战斗优势,为应对这些威胁,美在F-22上采用了双/多基地有源相控阵隐形火控雷达;俄在改进的MIG-31上也安装了类似的隐形火控雷达,从而可以扭转或实现先视先射先毁优势。隐形雷达(低截获雷达)符合雷达经典理论,用少量平均功率实现远距离探测在技术上是可行的。隐形雷达具有五抗能力,性价比高于有源相控阵,是雷达的发展方向,是实现跨越式发展的重大机遇。需要增强忧患意识,得到理解和支持。     

中国雷达五十年

我国的雷达工业是在新中国成立后根据国防建设的需要逐步形成和发展起来的新型工业。本文概述了我国雷达技术的发展历程,主要分为修配阶段（１９４９ 年～１９５３ 年）、以仿制为主的发展阶段（１９５３ 年底～６０年代初）、以自行设计为主的发展阶段（６０年代初期～７０ 年代中期）,发展提高阶段（７０ 年代中期以后）。文章还介绍了我国雷达装备在国防现代化建设中所作出的突出贡献。     

超宽带新体制雷达的军事应用潜力及局限

介绍超宽带 (UWB)雷达系统的定义、分类、主要特点以及在距离分辨率、目标成像和识别等方面的应用 ,论述超宽带 (UWB)雷达的应用原理、独特优势及在军事领域的应用和发展趋势     

长基线统计MIMO雷达检测性能研究

为了充分利用统计多输入多输出(MIMO)雷达的空间分集能力,研究了长基线(天线间距与目标探测距离可比拟)统计MIMO雷达的检测方法和性能。首先,根据雷达方程给出了长基线统计MIMO雷达探测目标时各信道的信号模型;然后,根据Neyman-Pearson准则推导了长基线统计MIMO雷达的似然比检测器;最后,从检测概率和威力覆盖两个方面对长基线统计MIMO雷达的检测性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在一定条件下长基线统计MIMO雷达的检测性能优于短基线(天线间距与目标探测距离相比可忽略不计)统计MIMO雷达。研究结果对统计MIMO雷达的系统设计、天线布置和实际应用等研究具有重要的参考价值。     

微波光子雷达组网技术

雷达组网是目前雷达领域的研究热点之一。通过对空间区域进行多角度、多频段、多域协同探测,雷达组网能够获取目标的多维度信息,并利用数据的融合处理进一步地提升系统的目标探测与识别性能。随着系统对信号质量、信息传输链路带宽以及系统同步精度等需求的日益增长,基于微波光子技术实现信号产生、传输和处理的雷达组网正逐渐获得研究者的关注。本文分析了微波光子雷达组网关键技术的工作原理,介绍了近年来国内外微波光子雷达组网的发展现状,并探讨了其未来的演进方向。     

现代雷达电子对抗技术

分别从空域、频域、时域介绍了现代雷达干扰和抗干扰技术。分析现代战争中夺取信息权的一些手段和方法。指出雷达的干扰和抗干扰技术是矛盾的、不断发展的。     

提高雷达系统抗干扰能力的一些措施

从雷达系统角度讨论提高雷达抗干扰能力的一些措施。     

岸基多功能相控阵雷达发展需求和发展方向探讨

分析岸基雷达的发展状况,根据现代电子战的特点及目前岸基雷达的不足,提出未来多功能相控阵雷达的发展需求和发展方向。     

An impulse radio (IR) radar SoC for through‐the‐wall human‐detection applications

More than 42 000 fires occur nationwide and cause over 2500 casualties every year. There is a lack of specialized equipment, and rescue operations are conducted with a minimal number of apparatuses. Through‐the‐wall radars (TTWRs) can improve the rescue efficiency, particularly under limited visibility due to smoke, walls, and collapsed debris. To overcome detection challenges and maintain a small‐form factor, a TTWR system‐on‐chip (SoC) and its architecture have been proposed. Additive reception based on coherent clocks and reconfigurability can fulfill the TTWR demands. A clock‐based single‐chip infrared radar transceiver with embedded control logic is implemented using a 130‐nm complementary metal oxide semiconductor. Clock signals drive the radar operation. Signal‐to‐noise ratio enhancements are achieved using the repetitive coherent clock schemes. The hand‐held prototype radar that uses the TTWR SoC operates in real time, allowing seamless data capture, processing, and display of the target information. The prototype is tested under various pseudo‐disaster conditions. The test standards and methods, developed along with the system, are also presented.     

工作方式对相控阵雷达作用距离的影响

相控阵雷达作用距离决定于雷达技术参数与雷达工作方式的控制参数。本文给出了不同相控阵工作模式下的探测与跟踪距离的计算公式，详细讨论了工作模式控制参数对相控阵雷达作用距离的影响。