基于脉冲压缩的宽带数字接收机设计

针对传统宽带数字接收机存在跨信道问题以及在低信噪比下检测能力差、对宽带同时到达信号处理能力差的缺点,提出一种基于脉冲压缩的新型宽带数字接收机结构进行雷达信号的截获及脉冲描述字参数的提取.将基于脉冲压缩的接收机结构从模拟域扩展到离散域,推导出信号经过数字压缩接收机后的数字离散形式.新型接收机结构采用线性调频信号与接收信号混频得到混频信号,将混频信号送入数字延迟模块进行卷积运算得到输出的脉冲尖峰.新型接收机结构本身不存在跨信道问题,并且可以有效地处理低信噪比环境下的信号及同时到达信号.通过推导给出输入信号频率与扫频信号带宽和数字延迟信号带宽的约束关系,并且进一步给出了雷达信号经过新型宽带数字接收机后的载频、带宽、脉宽、幅度等脉冲描述字信息的计算公式.仿真给出了新型宽带数字接收机在低信噪比下的信号检测能力、大带宽同时到达信号处理性能以及脉冲描述字提的取能力,并进一步分析了不同环境参数对脉冲描述字提取性能的影响.通过和传统信道化数字接收机信号检测和测频能力的对比,仿真结果证明了新型数字接收机结构在低信噪比下信号检测和参数提取的有效性.为数字压缩接收机的物理实现提供了理论基础,也提供了新的宽带数字接收机的设计理念.     

天气雷达接收机匹配滤波损耗测量方法研究

天气雷达接收机匹配滤波损耗是雷达气象方程中的重要适配参数,与回波强度的测量精度密切相关。介绍了天气雷达接收机的匹配滤波原理和匹配滤波损耗的计算方法,提出了接收机数字中频匹配滤波损耗的测量方法,解释了其物理意义;并以新一代天气雷达(CINRAD/SA)为例,实测了接收机数字中频匹配滤波器的频率响应特性曲线,得到了宽、窄脉冲下的匹配滤波器带宽和匹配滤波损耗。测试结果表明:1.57μs窄脉冲对应的匹配滤波损耗为-0.93 dB,4.50μs宽脉冲对应的匹配滤波损耗为-1.01 dB。     

超高速窄脉冲纳秒信号采集的实现与应用研究

超高速窄脉冲信号采集这一新的现代高科技技术是各种光电跟踪系统中(如雷达设备、激光接收机等)的关键技术之一。要求实现对超高速窄脉冲信号的放大、展宽及幅度输出的实时控制,并使其具有宽带增益,大范围线性动态接收能力,满足信号响应快,采集精度高,工作性能稳定可靠。     

一种提高船舶导航雷达远距离探测能力的方法

船舶导航雷达接收机的中频窄带滤波器性能直接影响到雷达对远距离目标的探测能力。提出了构造一种提高船舶雷达远距离回波信号信噪比的“匹配滤波器”的方法。通过阻抗变换的方法设计高Q窄带中频滤波器,达到了2 MHz的通带宽度,小于3 dB的带内插损以及较高的矩形系数等设计目标。将滤波器运用于实际的船舶导航雷达接收机中,有效提高了雷达的探测距离。设计的窄带滤波器还有体积小、结构简单、制作方便、成本低等特点。     

锁相环路中的脉冲干扰效应

本文介绍了一个测试程序,该程序在具有接收机噪声和脉冲干扰(例如由雷达装置造成的干扰)的情况下测定了锁相环路解调器捕获所需信号和维持锁定的能力。对一个典型的空间测量接收机,在宽范围的锁相环路工作条件中进行了测量。测试时加以变化的锁相环路参数和干扰信号的参数包括下述项目:所需要的信噪比,信号对干扰的比率,脉冲载波频率对需要信号的偏离,脉冲宽度,干扰信号的脉冲重复率和接收机的跟踪带宽。在正常信号接受,信号哀落和具有脉冲干扰信号时捕获信号的情况下,锁相环路的性能是在所选择的各种测试条件下经过重复测量来检定的。利用电压控制振荡器的输入电压作为测量对象来记录振荡器的扫描,信号或干扰的捕获以及失锁。从测量结果中得出了能引起锁相环路假锁和失锁问题的脉冲干扰特性的范围。一般说来,干扰的影响,与模拟的雷达占空因数有很大的关系,而且也受到振幅,有用信号和无用信号之间的频率间隔,以及工作的信噪比的影响。     

浅谈二次雷达S模式及雷达新技术

二次雷达(SSR)的S模式是在A/C模式缺陷的基础上发展起来的,现今欧美已经普及了S模式二次雷达,我国也处于推进阶段。传统的A/C模式询问时,处在询问波束范围内的飞机都会做出应答,若两架以上飞机很近时,他们的应答脉冲就会交织在一起,从而加大了脉冲处理的难度,即使使用了单脉冲技术也会无法辨别。为了克服这一弊端,二次雷达出现了S模式———选择询问方式,这样就消除其他飞机应答使的回答信号交织的现象,同时降低了询问的频率,有效的减少了异步干扰。S模式的二次雷达不仅具有更好的监视能力,还提供地空数据通信能力。S模式是二次雷达发展的一个里程碑,那么随着电子制造业的发展,新的技术也将应用到雷达上,未来雷达系统设计将会出现:数字化收/发模块、零中频接收机、软件技术应用、以及超强处理能力的计算机等。本文旨在阐述二次雷达新的模式和新的技术。     

超宽带脉冲检测电路的设计

接收机的设计是实现超宽带通信系统的关键,由于超宽带脉冲具有持续时间短、重复频率高等特点,因此脉冲检测技术成为超宽带接收机设计中的关键技术之一。设计了一种结构简单、性能可靠的超宽带脉冲检测电路,详细分析了其工作原理并以软件仿真证明了电路的可行性。     

CPPM-UWB系统Rake接收机性能分析

针对传统CPPM-UWB系统中混沌序列可能丧失混沌特性的弊端,设计一种改进的混沌脉冲位置调制信号结构.基于无码间干扰的超宽带系统,分析了改进的混沌脉冲位置调制信号在IEEE UWB室内多径信道模型下的接收机性能,在室内多径环境下对不同Rake接收机的误码率进行了仿真.计算机仿真表明,比特的脉冲数量、接收机与发射机的距离、脉冲的重复周期的选取对系统的性能影响较大.在室内多径环境中,CM1信道下的Rake接收机性能最好,理想Rake接收机性能最优,但其系统也最复杂.SRake接收机的性能优于PRake接收机,但SRake接收机的复杂性高于PRake接收机.SRake和PRake接收机的性能随着叉指数目(即接收机分辨出的多径分量数目)的增加有明显改善.     

雷达中频正交采样在SPW环境中的实现

本文叙述了中频正交采样在 Cadence Spw 环境中的实现过程,在脉冲多普勒雷达接收机中,同步检波器完成从中频到零频的下变频和正交 I、Q 通道的分离。     

宽带数字接收机脉冲信号提取实现

在一种高效宽带数字信道化接收机模型的基础上,利用高性能FPGA数字信道化接收机的搭建,并完成雷达脉冲信号参数的提取.针对均匀信道化处理跨信道信号和时域重叠信号时的问题,提出了脉冲上下沿频率判决和双进程状态机等处理手段.实现了跨信道信号的合并与时域重叠信号的分离,有助于雷达信号脉冲包络和脉冲描述字的提取,具有时效性高的优点.在FPGA上仿真实现验证了方法的实用性.     

一种数字信道化接收机参数编码方法

研究一种基于多波束比幅测角的数字信道化接收机参数编码方法.描述了数字信道化接收机的参数编码流程,详细论述编码过程中通道间幅度测量同步和脉冲到达角(DOA)测量方法.采用该方法的数字信道化接收机的脉冲描述字(PDW)编码与典型接收机的一致.实践证明,该方法可以满足复杂电磁环境下雷达信号处理实时性的要求.     

基于多种雷达信号的中频接收机设计

雷达接收机性能是由解调信号的相位正交致性决定的,这使得具有数字化、模块化特点的中频接收机成为雷达接收机的主流.提出了一种多波形雷达信号中频接收机设计方法,并给出了基于FPGA的设计方案.     

一种分段无源预选滤波器的设计

给出了一种分段无源预选滤波器的设计,以提高接收机对带外强干扰的抑制能力及信噪比、灵敏度等指标.该预选滤波器采用无源LC并联谐振实现滤波,微控制器控制衰减倍数来调节滤波器的输出幅度.将预选滤波器加入到扫频雷达中对电离层进行探测,实验结果表明：该滤波器提高了接收机的信噪比、灵敏度,对带外强干扰的抑制能力可达20 dB,改善了雷达的性能.     

雷达二三事

雷达是二十世纪重要科学技术发明之一。几十年来,雷达技术有了飞跃的发展。雷达主要是由四个部分组成,即发射机、天线、接收机和显示器。发射机是产生无线电波的装置。天线可用来将无线电波传播出去。发射机一个接一个朝某个方向发射无线电波脉冲,无线电波的速度每秒三十万公里,在传播途中如果遇到了目标,便产生反射回波。回波立刻被雷达接收机接收下来,并经过显示器显示出来,就可以知道目标在那里了。     

强电磁脉冲对雷达接收机的天线耦合分析

针对强电磁脉冲可以通过天线、线缆及孔缝耦合方式进入雷达系统并造成威胁的问题,对强电磁脉冲经由"前门"耦合进入雷达系统的干扰机制进行了分析,给出了电磁脉冲对雷达天线的能量耦合公式,设计了雷达接收系统,并就强电磁脉冲对雷达接收机的干扰影响进行ADS仿真分析,最后提出了相应的抗电磁脉冲的防护措施.     

电磁环境下无人机干扰雷达通信效用实验研究

为了判断电磁环境下无人机的作战能力,为提高无人机作战能力提供技术支持,对电磁环境下无人机干扰雷达通信效用进行实验研究。给出理想状态下雷达方程,在此基础上通过利用阈值判断电磁干扰中的干扰类型。对电磁环境下无人机干扰雷达通信接收机输入端信干比、干扰噪声比和信号噪声比进行计算,为雷达通信效用实验提供依据。将雷达通信抗干扰改善因子、有效抗干扰改善因子、综合测度雷达通信抗干扰能力、相对自卫距离、相对烧穿距离作为衡量雷达通信效用的指标进行实验研究。通过CPLD/FPGA完成雷达通信接口设计,利用DSP回波信号实时输出,完成实验系统设计。在实验系统中,令无人机在不同等效指标位置产生干扰,依次对雷达通信接收机的输出信号比进行记录,记录各雷达通信效用衡量指标,经多次测量降低误差。结果表明:在无人机与雷达间间隔超过100 km的情况下,雷达通信效用尚可。在无人机与雷达间间隔低于100 km(包括100 km)的情况下,雷达通信效用降低。可见电磁环境下无人机干扰会降低雷达通信效用,在一定间隔下无人机作战能力很强。     

现代测频接收机综述

本文对RFT晶体视频接收机、搜索式超外差接收机、多波道接收机、信道化接收机、IFM接收机、声光接收机和压缩接收机等进行了性能比较，得出了每一种接收机的优缺点，指出在现代雷达侦察系统中综合使用不同体制的测频接收机，可实现优势互补，大大提高其性能。     

具有判断功能漏电保护器的研究

阐述了漏电保护器的基本工作原理．在分析了城乡供电系统普遍采用的三级保护系统中,第一级普通脉冲型漏电保护器常会因二、三级的动作而同时动作,从而导致大面积停电事故的基础上讨论了第一级漏电保护器应具有判断功能的必要性．提出设计具有判断功能漏电保护器的理论依据和方案,可以有效提高农村电网的安全运行效率．     

雷达抗大信号干扰的研究

基于各种电磁信号在空中十分拥挤,本文分析了非同频大信号干扰雷达接收机的机理,提出了既满足频率捷变,又具有抗大信号干扰的雷达低噪声前端的新颖设计,并经雷达系统外场试验表明,所得结果令人满意。据此,文章最后还指出了现代雷达接收机设计应增加新的技术要求。