“711”雷达灵敏度稳定性的测量 两种测量方法的比较

我们对国产711—雷达接收机灵敏度的稳定性进行了长时间的连续测量,并将噪声信号发生器和标准信号发生器所得到的测量结果进行了比较。这些结果表明:711—雷达的接收机灵敏度是相当稳定的。并且由两种不同的仪器所得到的结果基本上是一致的。噪声信号发生器在灵敏度稳定性的测量中比标准信号发生器操作简单、方便,数据一致性好。在一次连续测量的过程中,用标准信号发生器得到的结果,其数据的一致性不如噪声信号发生器得到的结果好。关于产生这种不一致的原因,本文已作了一些实验和讨论。     

天气雷达I/Q信号仿真建模及统计验证

基于天气雷达发射脉冲的时间自相关特性,采用大气分层模型,建立天气雷达发射端到接收端的I/Q信号仿真算法;并通过统计分析,对算法可靠性进行验证。研究结果表明仿真得到的I/Q信号均符合高斯随机分布,回波功率符合指数分布,与天气雷达真实回波信号统计特性一致;同时以南京大学的C波段双偏振天气雷达的真实弱降水回波数据为基础,进行仿真回波数据与真实数据对比分析。统计结果表明相似的参数设定下,仿真回波信号的反射率因子和速度的标准差与真实信号的统计特性基本一致;且与理论公式结果基本吻合。     

S波段船载测波雷达接收机设计及实现

在S波段船载测波雷达中,为实现对天线采集的回波信号能进行良好的信号处理,提出了一种适用于线性调频中断连续波(frequency modulated interrupted continuous wave,FMICW)的S波段船载测波雷达接收机的设计方案.此方案可分为模拟部分和数字部分,其模拟部分含有低噪高性能的射频前端模块;数字部分包括单端转差分转换器、模数转换(analog to digital converter,ADC)模块、数字下变频模块和数字信号处理(digital signal processor,DSP)模块,其中DSP实现了时序控制和信号处理的功能.最后在系统设计完成后对雷达接收机灵敏度、1 dB压缩点、线性动态范围和整机系统闭环的测试结果进行比较分析,验证了该雷达接收机设计方案的合理性,将雷达接收机接入雷达系统后可获取有效准确的雷达数据.     

雷达自动增益控制电路硬件设计与实现

雷达自动增益控制电路的主要作用是对接收到的回波信号进行增益控制,当回波信号弱时,接收机工作于高增益状态;当回波信号强时,接收机工作于低增益状态。本文介绍了一种基于FPGA的闭环AGC电路的软硬件设计,该电路一方面作为雷达接收机跟中心机通信的一个接口,负责接收中心机下发的数据,并上传接收机的自检信息给中心机;另一方面,该电路还接收中频接收机传输过来的中频信号的检波电平,并以此计算接收通道的数控衰减量,然后将衰减量反馈给接收前端和中频接收机进行增益控制。     

宽带数字接收机的I/Q通道失配校正

由于各种因素的影响,I/Q通道之间通常会发生失配现象,影响接收机的性能.分析了幅相误差校正参数的提取方法,提出了基于FIR滤波器的宽带数字接收机的数字域校正方法,研究了校正频点数、校正频点位置对系统性能的影响.仿真结果表明,这种方法能有效提高宽带接收机I/Q通道的正交一致性.     

零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.     

中频雷达接收圆极化波新方法

 中频雷达利用圆极化波探测中高层大气的风场和电子密度,通过一组正交偶极子组成的空分天线阵完成圆极化波的发射和接收。由于风场和电子密度反演对回波的极化特征有不同需求,要求接收端既能为电子密度的反演保留也能为风场的反演消除回波的极化特征。目前中频雷达消除极化特征通常采用硬件来完成,接收端将正交偶极子所接收到的一路信号利用移相器进行±π/2 的相位调整后叠加到另一路信号上最终将圆极化回波还原为单路信号。但在中频频段实现相位调整是以增加器件和系统的复杂度为代价,而且器件的可靠性会受到环境的影响。本文提出一种无需硬件调相,直接利用I/Q 分量合成消除极化特征后回波的I/Q 复序列的方法,实现时仅需让接收端对信号序列逐点进行加减法运算及幅度判决。理论分析和数值仿真均表明新方法能够有效消除极化、正确获取I/Q 复序列,而且方法简单,信号合成器也易于实现,具有一定的工程实践价值。     

I/Q不平衡的分析与补偿的研究

依托于特殊的增益性,时延性和正交性,I/Q通道普遍使用于各种通信系统中.但是,在真实的通信系统中,理想的I/Q信道并不存在,误差的产生以及不精确测量,都会导致输出信号不理想.本研究利用数学模型优化补偿算法,并进行数学模型理论仿真以及实测数据仿真,通过I/Q矫正的时域信号仿真结果,以及通过傅里叶变换的频域矫正结果,验证补偿结论.     

基于FPGA的雷达干扰效果评估接收机设计

测试雷达干扰设备性能得到雷达干扰效果评估结果,就要完成加干扰后雷达信号的特征参数提取.介绍了一种基于高速A/D、FPGA、串口组成的雷达干扰效果评估接收机.其接收经过微波前端处理得到的中频信号,通过A/D采样,再利用FPGA系统得到功率、脉宽、带宽时延等参数.信息的测试结果通过串口上报给上位机以完成干扰效果的估计.     

一种简易数字信号传输性能分析仪的设计

设计了一种简易数字信号传输性能分析仪,由数字信号发生器、低通滤波器、伪随机信号发生器、数字信号分析电路、信号扫描电路等组成。通过单片机控制AD9851产生频率可变方波作为数字信号发生器时钟,使用模拟运算放大电路设计低通滤波器,在QUARTUSⅡ环境下设计数字信号发生器、伪随机信号发生器和数字信号分析电路,编译仿真通过后下载到现场可编程门阵列芯片EP2C8Q208C8N中,用锯齿波电路产生扫描信号。测试结果表明:该分析仪数字信号发生器数据率为10～100 kbps,按10 kbps步进可调,误差小于1%,输出为曼彻斯特编码;截止频率为100,200,500 kHz的3个低通滤波器,误差小于10%,带外衰减小于40 dB/十倍频程,通带增益在0.2～4.0范围内可调;模拟信道噪声的伪随机信号发生器数据率为10 Mbps,误差小于1%;输出信号峰峰值为100 mV～TTL电平,误差小于10%;通过示波器X-Y模式可显示眼图。     

基于LVDS总线的数字信号源设计与实现

针对如何实现高速数据传输的问题,设计了基于LVDS总线的数字信号源。LVDS是一种高速传输技术,利用低压差分信号进行数据传输,具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的特点。设计以FPGA作为控制核心,并以DS92LV18实现LVDS信号的传输。试验表明采用LVDS技术作为功能卡之间的数据传输方式,可以很好的实现卡之间的高速数据传输。该信号源可实现输出PCM数字信号,输出的信号由上位机软件设定。     

基于朱氏广义采样定理的射频功放行为建模

利用朱氏广义采样定理,在降低ADC采样率情况下,对射频功放进行非线性行为建模和数字预失真研究.以20 MHz的WiMAX信号作为射频功放的输入,通过矢量信号源和矢量信号分析仪组成的测试平台采集功放的输入和输出信号,并利用有记忆多项式模型和朱氏广义采样定理进行模型验证和预失真仿真分析.实验结果表明,在采样率为功放输入信号...     

脉冲步进频率雷达宽带数字接收

根据脉冲步进频率信号的特征，提出了一种新的宽带数字接收方案．通过对回波脉冲串的分组采样和数字正交混频，实现了宽频带的步进频率脉冲信号的频率搬移，显著降低了信号的采样速率和硬件实现的复杂性．通过多级滤波设计和结构优化，简化了处理结构并提高了滤波性能和实时性．该宽带数字接收处理方法从根本上解决了传统的步进频率混频和相干检波模拟电路中存在的寄生调制和I／Q通道幅相不一致的问题．利用QuartusⅡ软件进行了电路设计和时序仿真，仿真结果表明该数字接收机的处理性能可以满足实时处理的要求，有很好的仿真成像结果．     

容栅数显卡尺同步显示软件设计

介绍了容栅式数显卡尺同步显示装置的硬件、软件设计.该同步显示装置是把数显卡尺RS232接口输出信号送入以8051单片机为基础的信号处理电路,配以数据接收、数据处理、数据显示等软件,实现测量信号远距离传输,该装置在机床标尺等数显装置中广泛应用.     

风廓线雷达中频数字接收机设计研究

风廓线雷达是用于大气风场探测的无线电遥感系统,传统的雷达接收机采用模拟接收机,结构繁琐且信号处理精度不高。基于软件无线电,运用中频数字化技术,提出了一种数字化接收机的设计方案,包含中频采样、数字下变频、IQ数据处理等。通过对方案进行仿真和测试,验证了方案的可行性。     

利用FPGA和USB总线的视频图像的采集与处理系统设计

构建了以FPGA为核心芯片的高速图像采集与处理系统,图形采集频率可达13.5 MHz. 在该系统中,采用了视频A/D芯片SAA7111A将电视信号转换成数字信号,并由FPGA作为控制器将数字信号存入SRAM中,以便进行处理,提取有用数据;系统还采用了EZUSB2131Q芯片来进行处理后的数据与PC机的传输.     

VXI总线超高速数据采集系统的设计与实现

研究了ＶＭＥ计算机总线扩展的仪器标准总线超高速数据采集与ＤＳＰ系统的设计与实现。方法采用ＶＸＩ总线Ｃ尺寸双插槽宽模块及Ｉ,Ｑ支路双通道设计,通道采样率均为５００ＭＨｚ,系统存储深度为２ＭＢ,中央处理器采用高速浮点ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｃ３１,时序和逻辑电路由ＣＰＬＤ实现。系统实现采用微带传输线和带状传输线进行高速线迹互连,高频信号线采用端接匹配优化策略,并对整个设计进行了信号完整性分析及软件仿真。结果     

侵彻试验中测试数据长线传输的抗干扰设计

针对侵彻武器利用长线进行存储测试试验中,数字信号在长线传输过程中存在信号衰减变形和速率过低的问题,提出了利用上拉电阻和整形电路来减小信号幅值衰减和改善数字信号上升沿时间的方法;并完成了电路分析和设计.实验表明:该方法不仅可以使数字信号在长线上稳定可靠的传输,并且在高速传输过程中没有出现数据丢失和误码的现象,满足了长线存储测试的要求.     

数字基带信号的传输码型发生器设计

探讨了在数字基带传输系统中,基于VHDL语言的基带信号传输码型发生器的设计。简单介绍了几种常用的基带信号传输码型,分析这几种码型的转换原理,并利用MAX+PLUSⅡ软件进行了仿真和验证,其功能符合基带传输码的要求。     

一种全球定位系统卫星C/A信号通道绝对时延标定算法

为了精密测量全球定位系统（GPS）卫星C/A（Coarse/Acquisition）信号发射通道时延,提出了一种采用数字信号处理技术的标定算法.对GPS卫星输出的C/A导航信号和时间保持系统的Z计数脉冲进行双通道同步采样,在数字域完成C/A信号预处理后,进行多速率数字信号处理,获取C/A信号中伪随机码起始点;结合Z计数脉冲信号样本数据的处理结果,计算得到C/A信号发射通道的绝对时延.采样率为10 GHz时算法标定结果的不确定度低于0.2 ns.