一種通用型S波段遙測接收機的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-04-01 16:23
【摘要】:遙測接收機是為獲得被測目標內(nèi)的各組成部分狀態(tài)參數(shù)的重要組成部分,遙測接收機獲取飛行中的導彈、無人機等飛行信息,根據(jù)獲得的各項參數(shù)數(shù)據(jù),對被測目標的性能狀態(tài)進行分析,特別是當飛行目標出現(xiàn)故障時,可以對各部分參數(shù)進行定位分析,對事后排查故障提供依據(jù)。目前采用的遙測發(fā)射機多使用固定頻點,相對應的遙測地面站也都設為固定頻點,這個在以往試驗區(qū)飛行頻次少的情況下,可以滿足使用要求,隨著現(xiàn)階段試驗區(qū)飛行次數(shù)的不斷增多,固定頻點越來越不滿足大量試驗的要求,容易受到同頻的制約,多頻點的遙測發(fā)射機/接收機這幾年開始大量涌現(xiàn)?梢栽试S發(fā)射機在S波段內(nèi)按照一定的頻率間隔設定頻點,并且頻點可以在工作過程中靈活調整。相對應的遙測接收機也向大帶寬、多頻點、高穩(wěn)定的方向不斷發(fā)展。本課題以S波段通用遙測接收機為技術背景,設計了一種在S波段100MHz帶寬的遙測頻帶內(nèi),具備多頻點、大動態(tài)、高靈敏度的一種通用型遙測接收機。在方案設計上,課題立足于現(xiàn)有技術和創(chuàng)新相結合,在接收通道方面采用了較為成熟的超外差式二次混頻接收體制,在接收通道的增益控制部分,采用了比較新穎的三級增益控制方法,提高了接收機的動態(tài)范圍。在頻率綜合器的實現(xiàn)上,采用了較為先進的基于直接數(shù)字式頻率合成和鎖相環(huán)的頻率合成器實現(xiàn)方案,實現(xiàn)了大帶寬、小步進的設計要求,并且對系統(tǒng)的各項技術指標進行了理論仿真和計算,合理劃分功能模塊,采用模塊化設計,增加量了系統(tǒng)的通用性。通過本文的研究,掌握了大動態(tài)、多頻點、高靈敏度接收機的實現(xiàn)方法,完成了硬件的研制和測試。多個研究成果可移植到雷達、通信等其他領域的接收機中,本課題所研究的接收機已用于筆者所在單位的多個項目當中,改變了以往每個項目單獨配置遙測接收機的狀態(tài),提高了遙測接收機的使用效率和通用型,應用前景廣闊。
【圖文】:
2.1 引言現(xiàn)代接收機一般采用一次或二次變頻的超外差式接收機,對于鏡頻抑制度要求較高的場合,一般采用兩次變頻超外差體制的接收機,該體制接收機具有結構簡單、靈敏度高、鏡頻抑制能力強等特點,該種體制的接收機已廣泛應用于雷達、通信等領域,同時頻率綜合器采用基于 DDS 和 PLL 的頻率合成技術,在實現(xiàn)多頻點的同時,降低了設備功耗,具有體積小、維修性好、可移植性強等特點。2.2 超外差式接收機的基本原理無線接收機的主要任務是接收來自空間的微弱射頻信號,選取適當?shù)念A選濾波器,將需要的信號從噪聲及其他頻率干擾中分離出來,經(jīng)過放大、混頻、濾波、模數(shù)轉換等處理后,送入下一級信號處理進行數(shù)字部分處理,無線接收機一般來說分為超外差式、調諧高頻、超再生式、等類型,超外差式接收機具有靈敏度高、增益高、選擇性好喝適用性廣泛等優(yōu)點,是當前無線接收機應用最廣的一種體制[2]。
申請上海交通大學工程碩士學位論文 第二章 遙測接收機的設計在設計中避免三階交調點就要做到非線性性質的器件的輸出信號功率盡可能保持ldB 壓縮點之下,譬如放大器以及混頻器,要讓他們工作在非線性區(qū)。ldB 壓縮點和交調截點直接關系到接收信號的質量,我們在設計電路,選擇放大器件時要把它們作要參考指標來考慮[11]。2.2.5 接收機的增益控制技術接收機的大動態(tài)范圍主要由 AGC(自動增益控制)或者 STC(靈敏度時間控制)技術現(xiàn),STC 適合同一波束對應多個目標的情況下使用,例如搜索雷達等,接收機的增益標距離有關,在其他場合,一般選擇使用 AGC 控制的方法,來實現(xiàn)接收機的增益控制高接收機的動態(tài)范圍。在接收機的高頻段由于高頻電路設計較為復雜和難于實現(xiàn)等原接收機的增益控制一般由中頻接收機來實現(xiàn),并且在中頻接收機中加入 AGC 模塊實現(xiàn)動態(tài)范圍。當輸入信號較小時,接收增益放開,整機增益較大,當接收信號較大時,,由模塊控制降低接收機的總增益,防止接收機進入飽和,以提高接收機的動態(tài)范圍[12],機動態(tài)范圍的實現(xiàn)如圖 2-5 所示。
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:V556;TJ760.6;TN74
本文編號:2610690
【圖文】:
2.1 引言現(xiàn)代接收機一般采用一次或二次變頻的超外差式接收機,對于鏡頻抑制度要求較高的場合,一般采用兩次變頻超外差體制的接收機,該體制接收機具有結構簡單、靈敏度高、鏡頻抑制能力強等特點,該種體制的接收機已廣泛應用于雷達、通信等領域,同時頻率綜合器采用基于 DDS 和 PLL 的頻率合成技術,在實現(xiàn)多頻點的同時,降低了設備功耗,具有體積小、維修性好、可移植性強等特點。2.2 超外差式接收機的基本原理無線接收機的主要任務是接收來自空間的微弱射頻信號,選取適當?shù)念A選濾波器,將需要的信號從噪聲及其他頻率干擾中分離出來,經(jīng)過放大、混頻、濾波、模數(shù)轉換等處理后,送入下一級信號處理進行數(shù)字部分處理,無線接收機一般來說分為超外差式、調諧高頻、超再生式、等類型,超外差式接收機具有靈敏度高、增益高、選擇性好喝適用性廣泛等優(yōu)點,是當前無線接收機應用最廣的一種體制[2]。
申請上海交通大學工程碩士學位論文 第二章 遙測接收機的設計在設計中避免三階交調點就要做到非線性性質的器件的輸出信號功率盡可能保持ldB 壓縮點之下,譬如放大器以及混頻器,要讓他們工作在非線性區(qū)。ldB 壓縮點和交調截點直接關系到接收信號的質量,我們在設計電路,選擇放大器件時要把它們作要參考指標來考慮[11]。2.2.5 接收機的增益控制技術接收機的大動態(tài)范圍主要由 AGC(自動增益控制)或者 STC(靈敏度時間控制)技術現(xiàn),STC 適合同一波束對應多個目標的情況下使用,例如搜索雷達等,接收機的增益標距離有關,在其他場合,一般選擇使用 AGC 控制的方法,來實現(xiàn)接收機的增益控制高接收機的動態(tài)范圍。在接收機的高頻段由于高頻電路設計較為復雜和難于實現(xiàn)等原接收機的增益控制一般由中頻接收機來實現(xiàn),并且在中頻接收機中加入 AGC 模塊實現(xiàn)動態(tài)范圍。當輸入信號較小時,接收增益放開,整機增益較大,當接收信號較大時,,由模塊控制降低接收機的總增益,防止接收機進入飽和,以提高接收機的動態(tài)范圍[12],機動態(tài)范圍的實現(xiàn)如圖 2-5 所示。
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:V556;TJ760.6;TN74
【參考文獻】
相關期刊論文 前1條
1 羅敏;;多功能相控陣雷達發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];現(xiàn)代雷達;2011年09期
相關碩士學位論文 前1條
1 陳景軍;基于軟件無線電的短波接收機設計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2012年
本文編號:2610690
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