雷達(dá)目標(biāo)模擬器作為一種典型的雷達(dá)測試儀器,對于驗證雷達(dá)的目標(biāo)分辨能力、多目標(biāo)實時處理等功能具有重要作用,并能夠縮短雷達(dá)研發(fā)周期,節(jié)省研制成本。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,雷達(dá)目標(biāo)信號從固定的載頻脈沖信號發(fā)展為具有寬帶、捷變頻等特性的多種制式信號,為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢,需要配置頻率引導(dǎo)單元,即測頻模塊來對雷達(dá)載頻進(jìn)行快速精確測量,并根據(jù)測頻信息配置捷變頻單元使其輸出頻率與雷達(dá)工作頻率相對應(yīng),實現(xiàn)目標(biāo)快速鎖定和跟蹤功能。本論文在實現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)模擬信號載波頻率快速高精度測量基礎(chǔ)上,增加了捷變本振單元,實現(xiàn)“測頻+頻率計算+頻率合成”全功能覆蓋,同時將捷變本振輸出信號作為二次下變頻的參考信號,與中頻信號進(jìn)行混頻得到基帶信號,從而降低對后級模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能要求。本論文的主要研究內(nèi)容包括:比較了基于寬帶采樣和直接頻率分頻測量兩種方法的優(yōu)缺點,分析了對于不同載波（連續(xù)波、脈沖波等）頻率的測量方法;討論了頻率合成的幾種主流方法并分析其對捷變頻時間的影響,結(jié)合課題實際要求,確定了基于TDC+FPGA+DDS的硬件實現(xiàn)方案。針對測頻單元和捷變頻單元的關(guān)鍵指標(biāo)對硬件進(jìn)行選型,給出了RF信號增益自動控制單元、多級分頻器... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

雷達(dá)目標(biāo)模擬器典型結(jié)構(gòu)

擔(dān)?庵址?式相較于寬帶采樣而言增加了分頻器件，但由于不受采樣定理限制，通常使用兩級分頻即可輕松實現(xiàn)對GHz帶寬信號的頻率測量。而由圖1-1中可知測頻模塊僅完成頻率測量和頻率發(fā)送給中頻處理模塊的功能，存在著功能單一、系統(tǒng)集成度不高等缺點，難以滿足現(xiàn)代雷達(dá)測試儀器模塊化、小型化及測量功能多樣化的要求。因此需要進(jìn)一步拓展測頻模塊功能，實現(xiàn)更高的模塊集成度[5]。為解決寬帶采樣面臨的采樣率急劇提升問題和測頻模塊功能單一問題，本論文在實現(xiàn)快速高精度測頻的基礎(chǔ)上在測頻模塊內(nèi)部增加了捷變頻功能，原理圖如圖1-2所示，中頻信號首先經(jīng)過快速測頻單元實時測得頻率值后引導(dǎo)捷變頻單元工作到相應(yīng)頻率上，同時所測得頻率參數(shù)提供給主控模塊；將捷變頻輸出信號送與原有中頻信號進(jìn)行二次下變頻，得到基帶信號再送入后級模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），同時捷變頻輸出信號送入到上變頻單元與中頻模塊處理過的信號進(jìn)行上變頻。這種結(jié)構(gòu)相較于圖1-1中方案可在保證具有較高原始輸入帶寬的同時減少后級ADC輸入信號帶寬，提高系統(tǒng)整體性能。圖1-2本次設(shè)計測頻模塊結(jié)構(gòu)1.2國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀對于雷達(dá)信號載波頻率快速測量及合成的研究和應(yīng)用目前國外仍處于領(lǐng)先地位，其中以美國國家儀器（NationalInstruments）、泰克（Tektronix）、Spectracom等公司為代表的一批科技公司，其所開發(fā)的一系列數(shù)字化頻率測量、頻率合成產(chǎn)品代表了目前的世界頂尖水平[6]。以芬蘭的Patulia公司推出的雷達(dá)信號接收模塊為例，采用基于實時頻譜分析技術(shù)的方式對信號中心頻率進(jìn)行測量，處理帶寬500MHz，信號接收范圍為0.5-18GHz,同時采用了標(biāo)準(zhǔn)化9UVME機械結(jié)構(gòu)板，便于系統(tǒng)集成[7]。美國KOR公司生產(chǎn)的數(shù)字化雷達(dá)模擬器，采用多處理器架構(gòu)和VME總線結(jié)合的方式，實現(xiàn)對雷達(dá)信號

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文81xxxGNfTT==（2-3）圖2-1脈沖計數(shù)法式中Nx為被測信號計數(shù)值，Tg為閘門信號周期。在這種測量方法中測量誤差主要由計數(shù)脈沖誤差和標(biāo)準(zhǔn)參考時基誤差構(gòu)成，誤差表達(dá)式為：xxxxfNTfNT=（2-4）式（2-4）中右側(cè)第一項為計數(shù)時基誤差，由被測信號與閘門信號存在非相關(guān)性引起。在一次測量中由于閘門信號與被測信號并不是嚴(yán)格邊沿對齊，因此在測量中會存在時間“零頭”,如圖2-2所示，閘門信號上升沿到來時與被測信號的下一個上升沿之間存在一個時間差1t，而閘門信號下降沿到來時與被測信號上升沿之間同樣存在一個時間差2t，因此實際測量時間應(yīng)為：1212tttt()()GxxxxxxxTNTNTTNNT=+=+=+（2-5）圖2-2脈沖計數(shù)法式（2-5）中12ttxNT=，由于1t和2t均服從均勻分布，因此有(0,)xNT，結(jié)合式（2-4）可知：11xxGxNNNTf==（2-6）

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3289887