数字阵列收发组件FPGA远程配置的探索及实现

随着数字时代在不断的更新,数字阵列雷达已经成为相控阵雷达的重要发展方向。因此,在数字阵列中数字收发组件式数字阵列雷达最重要的核心。在数字阵列中,由于雷达DAM模块的数量比较多。因此,数字阵列通常与阵列天线集成了安装在舱外导致调试困难的实际情况,在这种数字列阵中主要是利用Flash存储配置数据、CPLD产生配置时序和通信接口、复用系统通信光纤,来收发组件现场可编程门阵列远程配置的设计方法。将数字阵列收发组件FPGA远程配置来解决DAM模块远程调试的难题,在技术的应用中极大的提高了系统的试验效率。并且通过数字雷达阵列来进行具体的验证,从中得到良好的效果。     

数字阵列雷达系统

文章介绍了收发全数字波束形成的全数字化相控阵雷达(DAR)的原理、系统组成及目标显示.对其中的主要功能模块数字阵列模块(DAM)、数字T/R组件及数据传输系统进行了详细地分析,通过512单元的完整试验系统,得出数字阵列雷达同时完成观察和跟踪多目标终端显示图.     

一种多通道数字中频组件的实现方法

本文主要介绍了一种应用于数字阵列雷达中,利用ADC、FPGA、DDS完成多通道中频采样和中频信号产生功能的数字中频组件的实现方案和设计方法。经测试,该中频组件指标满足系统要求,并在工程应用中得到了验证。     

X波段数字阵列雷达的数字收发模块研制

为了提高X波段数字阵列雷达数字收发(Transceiver,T/R)组件的集成度和可维护性,该文采用模块化和集成化的设计思想,研制了一款10通道数字T/R模块。该模块与微带阵列天线直插连接,与信号处理器接口仅为一条高速双向光纤,易于系统集成和扩展。模块采用基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的中频软件无线电架构,实现了任意码长和码型的二相编码波形产生、发射数字波束形成、数字正交调制和解调、数字下变频与基带数据预处理等功能。实测结果表明模块的软件无线电功能正常,且具有低旁瓣和同时多波束形成等优越性能,远场校准后的接收波束方向图旁瓣电平优于-24.5 dB。     

多通道中频采样数字下变频应用技术研究

针对多通道数字接收中幅相一致性和大带宽的难点,提出了一个20通道中频采样数字下变频的技术方案。该方案为多通道数字下变频的数据流同步和通道间幅相一致性问题提供了保证措施,对IQ不平衡进行了分析,实现了20通道80MHz中频采样20 MHz带宽的实时数字下变频处理。测试结果表明,系统各通道具有良好的数据同步性、通道间幅相一致性和IQ平衡性。     

用于海洋监测的宽带数字相控阵关键技术

 宽带数字相控阵雷达能够实现宽海域、多目标、高精度的海域监测功能,而其最关键的部件是数字射频收发芯片。介绍了数字射频收发芯片的技术概况,结合数字射频收发芯片的发展现状,讨论了涉及的关键技术。分析表明,以数字射频收发芯片为核心的宽带数字相控阵将成为下一代海洋监测的优选方案。     

基于FPGA的数字下变频模块设计

雷达数字下变频模块电路的主要作用是对接收到的中频回波信号进行A/D变换,并进行数字下变频处理。数字下变频(DDC:Digital Down Convert)技术是将中频信号数字下变频至零中频,且使信号速率降至通用DSP器件能处理的速率的技术。本文介绍了一种基于FPGA的6通道数字下变频模块设计,接收6路中频模拟信号,经ADC进行模数变换后送至FPGA进行数字下变频处理,数字信号经光纤收发模块传输至信号处理单元。     

基于FPGA的数字波束形成模块设计

雷达数字波束形成的庞大数据量和高实时性要求,决定了数字波束形成模块的复杂性及设计难度。在数字波束形成模块中,高速数据传输和数字波束形成算法均需保证其实时性,因而它一直以来都是雷达系统的关键技术。本文选择高性能FPGA芯片,既完成了多通道高速数据采集,又实现了全阵的实时数字波束形成运算。     

基于DDS技术的L波段收发系统设计

提出了以直接多通道数字频率合成(DDS)技术为基础设计的收发系统,应用到连续波体制穿墙动目标探测雷达的设计方案。讨论了DDS技术和连续波体制雷达原理和特点。在该系统中,采用了多通道同时输出、切换速率快和低相位噪声的DDS频率合成源,为工程实现雷达发射输出复杂调制波形,以及多通道信号的相位一致性提供了很好的解决途径。     

二维IIR数字滤波器模块化Systolic设计

介绍两种二维 IIR 数字滤波器的模块化 Systolic 设计.一种是全局性结构;另一种是区域性结构.两者都是由同类处理单元组成的一维阵列构成,并且很容易扩展成适用于各种不同阶数的二维 IIR 数字滤波器的阵列.这些设计简单,规则,因此适合于超大规模集成电路 VLSI 实现.这种一维结构维持了单一输入输出通道的要求,并且避免了数据以扭曲方式输入.     

基于chirp信号的宽频带相控阵雷达数字补偿技术

针对宽频带大口径相控阵雷达孔径渡越时间问题,提出了一种直接宽带数字中频的宽频带相控阵雷达实现框架,并基于chirp信号提出了使用数字去斜技术补偿孔径渡越时间,使用数字本振相位调整补偿射频通道一致性的信号处理方法.结合实际硬件系统验证了方法的有效性和工程可实现性,结果表明本文方法可有效补偿孔径渡越时间和射频通道的不一致性.      

DRM无源雷达多径杂波的分载波空域抑制

鉴于数字调幅广播（DRM）无源雷达面临严重的多径杂波问题,建立了该无源雷达阵列信号模型,提出了一种基于分载波空域处理的多径杂波抑制方法.该方法先将DRM无源雷达阵列接收的时域信号经去保护间隔和傅里叶变换（FFT）之后,通过对各载波信号分别求取干扰协方差矩阵和空间自适应系数以滤除直达波和多径杂波.分载波空域处理方法综合利用了多通道空域信息及同一载波下直达波和多径杂波的时域相关性,降低了杂波抑制的空域自由度要求,提高了杂波抑制能力,克服了常规空域处理方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点.理论分析和仿真结果表明了该算法的优越性.     

数字阵列模块老炼系统的开发研制分析

在数字阵列模块的研发及使用过程中,需要采取有效的手段,对产品中的早期失效进行剔除,对产品的使用性能进行有效的提高,而达到这一目的的有效手段是进行数字阵列模块的筛选,其中最重要的环节就是要进行数字阵列模块的电老炼,本文就根据数字阵列模块筛选的特点,对数字阵列模块老炼系统的开发研制进行简单分析。     

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.     

电离层数字测高仪中的脉冲压缩技术及其FPGA实现

使用现代雷达信号处理系统中广泛应用的数字脉冲压缩技术,在FPGA硬件平台上设计实现了电离层数字测高仪接收机模块中用于对13位巴克码进行解码的相关运算电路,解决了电离层数字测高仪中目标作用距离与距离分辨率之间的矛盾.实验结果表明:基于FPGA的相关运算电路处理速度快,精度高,实时性好,完全满足电离层数字测高仪对解码电路的性能指标和技术要求.     

数字近景测量技术在多普勒8.5m天气雷达反射面测量中的应用

多普勒8.5m天气雷达反射面有口径大、面型精度要求高等特点,传统反射面面型精度的测量方法效率低、测量精度满足不了使用要求。与传统测量方法相比,数字近景测量技术精度更高、噪声小、对周边温度环境影响小,可以对各种物体进行测量。本文介绍了以数字近景摄影测量为技术支撑的测量方案及其在多普勒8.5m天气雷达反射面测量中的应用。     

飞机供电系统数字量采集与存储技术研究

针对应用变频交流电源的大型客机供电系统,提出对供电系统中接触器状态的监测方法。利用PXI总线和LabVIEW软件将接触器状态转化为数字量进行采集、分析和显示;并给出相应的数字量存储方法,可以解决飞机多通道供电系统中接触器状态检测量多、显示不直观、存储量大的问题。实验表明,该方法提高了接触器的检测效率,优化了用户体验并节约了计算机存储空间,达到了简洁、方便、有效地采集和存储飞机多通道供电系统数字量的要求。     

全双工相控阵天线收发隔离分析

雷达和通信系统在系统组成上具有较大相似性,为雷达通信一体化设计提供了可能性。根据全双工通信系统收发同时工作特点,对雷达通信系统常用相控阵天线进行收发隔离分析。提出了收发隔离设计考虑要素,结合案例给出了收发隔离详细计算过程,并推广至多通道相控阵天线收发隔离设计,可用于指导全双工相控阵天线工程设计实现。     

基于数字微波复合基板的高效收发组件设计

文章将多层微波数字复合基板技术和宽禁带功率放大器同时应用于收发组件的设计,突破了传统收发组件效率低的弊端,提高了能源的利用效率,同时大大缩小了收发组件的体积,降低了质量。对该收发组件进行了测试,其发射功率大于10W,末级功放的漏极效率大于65%,对提高相控阵雷达的效率、降低能耗和缩小体积等具有重要意义。     

基于AD7865的高速多通道数据采集系统设计

介绍了一种基于AD7865的高速多通道数据采集系统,给出了数据采集系统的硬件电路原理和GAL（通用阵列逻辑）程序设计。在描述AD7865特性的基础上,完成了数据采集系统模拟量输入通道设计和数字部分接口电路设计。通过对GAL编程控制模拟量到数字量的转换,实现了计算机数字控制齿轮测量中高速高精度多通道数据采集系统的设计。