本文關(guān)鍵詞：寬帶低雜散的數(shù)字射頻存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)研究

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【摘要】：以數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(DRFM)為核心的射頻仿真系統(tǒng)對目標(biāo)回波的模擬具有相干性好、模擬目標(biāo)速度、距離精確且可控等優(yōu)點(diǎn),能夠?yàn)槔走_(dá)系統(tǒng)提供性能測試、技術(shù)驗(yàn)證和成熟性評估的綜合試驗(yàn)平臺,從而加快雷達(dá)系統(tǒng)的研制進(jìn)度。隨著新體制雷達(dá)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)、頻率捷變雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展需求,寬帶低雜散的DRFM系統(tǒng)的研制已成為當(dāng)務(wù)之急。本文首先分析了寬帶DRFM系統(tǒng)中產(chǎn)生雜散的因素,并進(jìn)行理論建模與仿真分析。根據(jù)DRFM系統(tǒng)的主要參數(shù)指標(biāo),分析了量化誤差、多通道交替采樣失配誤差、采樣時(shí)鐘雜散、寬帶重構(gòu)SINC衰落等影響系統(tǒng)帶內(nèi)雜散性能的因素及其影響程度,從而建立系統(tǒng)的雜散模型并進(jìn)行仿真驗(yàn)證,然后在此基礎(chǔ)上,研究了改善系統(tǒng)雜散性能的有效方法。其次,根據(jù)DRFM系統(tǒng)的需求分析,提出了寬帶DRFM系統(tǒng)的指標(biāo)要求,然后展開了對寬帶DRFM系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與軟硬件平臺的實(shí)現(xiàn)工作,給出了以寬帶采樣器件、寬帶重構(gòu)器件和大容量FPGA器件為核心的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,分析了各模塊的關(guān)鍵問題與設(shè)計(jì),并完成了高速系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)和軟件算法設(shè)計(jì)。第三,根據(jù)前文研究的改善系統(tǒng)雜散性能的方法,設(shè)計(jì)了低雜散時(shí)鐘源系統(tǒng),給出了以雙鎖相環(huán)和壓控振蕩器為核心的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),完成了硬件電路及軟件算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,低雜散時(shí)鐘源系統(tǒng)的諧波雜散抑制優(yōu)于60dBc,能滿足寬帶DRFM系統(tǒng)的時(shí)鐘需求。最后,基于上述研究,給出了寬帶DRFM系統(tǒng)的測試方法,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試與分析。測試結(jié)果表明,本系統(tǒng)在采樣率為2.5GHz時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)1GHz瞬時(shí)帶寬、50dBc以上的雜散電平性能,并經(jīng)過數(shù)字預(yù)失真校準(zhǔn)后,帶內(nèi)幅度起伏小于±1.5dB,達(dá)到了預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字射頻存儲(chǔ)器 射頻仿真 低雜散 時(shí)鐘源系統(tǒng) 失配誤差
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13-15
• 1.3 本文的研究目標(biāo)與內(nèi)容15
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 DRFM系統(tǒng)的理論和低雜散技術(shù)研究17-36
• 2.1 DRFM系統(tǒng)的基本原理17-18
• 2.2 DRFM系統(tǒng)的主要參數(shù)指標(biāo)18-19
• 2.3 寬帶DRFM系統(tǒng)雜散性能分析19-33
• 2.3.1 接收通道ADC雜散分析19-31
• 2.3.2 重構(gòu)通道DAC雜散分析31-33
• 2.4 改善系統(tǒng)雜散性能的方法33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 寬帶DRFM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-58
• 3.1 DRFM系統(tǒng)的需求分析與性能指標(biāo)36-37
• 3.1.1 DRFM系統(tǒng)的功能需求36
• 3.1.2 DRFM系統(tǒng)的性能指標(biāo)36-37
• 3.2 寬帶接收和重構(gòu)模塊設(shè)計(jì)37-54
• 3.2.1 寬帶接收模塊設(shè)計(jì)37-42
• 3.2.2 寬帶重構(gòu)模塊設(shè)計(jì)42-47
• 3.2.3 FPGA數(shù)據(jù)處理模塊關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)47-54
• 3.3 高速互連模塊設(shè)計(jì)54
• 3.4 高速電路的PCB設(shè)計(jì)與分析54-57
• 3.4.1 PCB疊層設(shè)計(jì)55-56
• 3.4.2 PCB阻抗設(shè)計(jì)56-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 低雜散可變時(shí)鐘源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)58-69
• 4.1 時(shí)鐘源系統(tǒng)的需求分析與性能指標(biāo)58
• 4.2 時(shí)鐘源系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)58-65
• 4.2.1 時(shí)鐘產(chǎn)生單元的設(shè)計(jì)59-63
• 4.2.2 時(shí)鐘調(diào)理單元的設(shè)計(jì)63-65
• 4.3 高速電路的PCB設(shè)計(jì)65-66
• 4.3.1 時(shí)鐘產(chǎn)生單元的PCB設(shè)計(jì)65-66
• 4.3.2 時(shí)鐘調(diào)理單元的PCB設(shè)計(jì)66
• 4.4 時(shí)鐘源系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第五章 DRFM系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析69-77
• 5.1 系統(tǒng)實(shí)物及實(shí)驗(yàn)環(huán)境69-70
• 5.2 寬帶接收模塊的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析70-72
• 5.3 寬帶重構(gòu)模塊的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析72-74
• 5.4 寬帶系統(tǒng)的整體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 本文主要工作及其意義77
• 6.2 不足及后續(xù)展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

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本文編號：721522