本文選題：數(shù)字射頻存儲器　切入點：射頻仿真　出處：《南京航空航天大學》2012年碩士論文

【摘要】：數(shù)字射頻存儲器(DRFM)通過對接收到的雷達高中頻信號進行寬帶采樣、實時存儲、處理與重構的方式來實現(xiàn)對雷達目標回波信號的模擬。DRFM對目標回波的模擬具有相干性好、模擬目標速度、距離精確且可控等優(yōu)點，是射頻仿真系統(tǒng)中的關鍵組成部分。DRFM還可以產(chǎn)生各種假目標欺騙干擾信號、噪聲干擾信號、背景雜波信號等，因而在電子對抗領域也有著廣泛的應用。隨著現(xiàn)代通信、雷達技術的快速發(fā)展，特別是寬帶雷達系統(tǒng)發(fā)展所提出的需求，寬帶DRFM系統(tǒng)的研制已成為當務之急。 本文結合某型號相參雷達目標、雜波與欺騙干擾模擬器研制項目，針對項目提出的具體技術要求，展開了對寬帶DRFM系統(tǒng)硬件平臺的設計與實現(xiàn)工作。首先研究了寬帶DRFM系統(tǒng)的高速電路結構，給出了以大容量FPGA、寬帶ADC和DAC器件為核心的系統(tǒng)實現(xiàn)方案。在此基礎上，依據(jù)自頂向下的設計方法，完成了系統(tǒng)硬件從最頂層架構到最底層電路實現(xiàn)的詳細設計過程，對關鍵模塊的設計進行了分析并給出了實物電路。完成了高速PCB電路的設計，并對系統(tǒng)中高速信號總線進行了信號完整性分析。 其次，針對輸入雷達信號功率范圍較大的特點，給出了一種基于FPGA的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，完成了硬件電路及軟件算法的設計與實現(xiàn)，結合模擬器下變頻網(wǎng)絡對該系統(tǒng)進行了調試，仿真及實測結果均表明該自動增益控制系統(tǒng)具有響應時間短、增益調節(jié)精度高、系統(tǒng)參數(shù)控制靈活的特點。 最后，對寬帶DRFM系統(tǒng)的硬件進行了調試，詳細分析了寬帶ADC和DAC模塊的性能指標，研究了寄生信號電平產(chǎn)生的原理，，并分析了降低寄生信號電平的可能方法。在硬件調試的工作基礎上，結合模擬器軟件功能，對系統(tǒng)進行了聯(lián)合調試，并給出了部分實測波形。最終測試結果表明，該寬帶DRFM系統(tǒng)具有500MHz以上的瞬時帶寬、-50dBc以上的雜散電平等特點，可實現(xiàn)寬帶相參雷達的目標、欺騙干擾、窄帶噪聲模擬等功能，目標距離模擬范圍可達200m~300km，目標多普勒頻率模擬范圍-1MHz~1MHz，滿足了某型號雷達導引頭射頻仿真的需求，達到了預期的效果。
[Abstract]:Digital Radio Frequency memory (DRFM) achieves the simulation of radar target echo signal by wideband sampling, real-time storage, processing and reconstruction. DRFM has good coherence for target echo simulation. DRFM is the key component of radio frequency simulation system. DRFM can also produce all kinds of false target deceptive jamming signal, noise jamming signal, background clutter signal and so on. With the rapid development of modern communication and radar technology, especially the demand of broadband radar system, the development of broadband DRFM system has become an urgent task. In this paper, based on the development of a coherent radar target, clutter and deception jamming simulator, the specific technical requirements for the project are put forward. The design and implementation of the hardware platform of broadband DRFM system are carried out. Firstly, the high-speed circuit structure of broadband DRFM system is studied, and the system implementation scheme with large capacity FPGA, broadband ADC and DAC devices as the core is given. According to the top-down design method, the detailed design process of the system hardware from the top-level architecture to the lowest level circuit is completed, and the design of the key modules is analyzed and the physical circuit is given. The design of the high-speed PCB circuit is completed. The signal integrity of high speed signal bus in the system is analyzed. Secondly, in view of the large power range of input radar signal, a scheme of digital automatic gain control system based on FPGA is presented, and the hardware circuit and software algorithm are designed and implemented. The system is debugged with the down-conversion network of simulator. The simulation and the measured results show that the automatic gain control system has the characteristics of short response time, high precision of gain regulation and flexible control of system parameters. Finally, the hardware of broadband DRFM system is debugged, the performance index of broadband ADC and DAC module is analyzed in detail, and the principle of parasitic signal level generation is studied. On the basis of hardware debugging, combined with the software function of simulator, the system is debugged jointly, and some measured waveforms are given. The final test results show that, The wideband DRFM system has the characteristics of spurious level of the instantaneous bandwidth above 500MHz (-50dBc), and can realize the target, deceptive jamming and narrowband noise simulation of wideband coherent radar. The range of target range can be up to 300km and the range of Doppler frequency of target is -1MHz ~ (-1) MHz, which meets the requirements of a certain type of radar seeker radio frequency simulation and achieves the desired results.
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP333;TN957.51

【參考文獻】

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本文編號：1677155