本文選題：米波數(shù)字陣列模塊 + 收/發(fā)控制��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：米波雷達(dá)在反隱身和抗反輻射導(dǎo)彈方面具有顯著優(yōu)勢(shì),但是也存在分辨精度差、機(jī)動(dòng)性差等弊端,而分布式陣列雷達(dá)作為繼MIMO雷達(dá)之后新出現(xiàn)的一種新體制雷達(dá),具有可機(jī)動(dòng)部署、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)。因此將米波段和分布式相結(jié)合,充分各自的優(yōu)勢(shì),一方面,有利于提高米波雷達(dá)的探測(cè)精度和戰(zhàn)場(chǎng)生存能力,是下一代雷達(dá)發(fā)展的技術(shù)方向。另一方面,相比傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá),數(shù)字陣列雷達(dá)在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)幅度相位的加權(quán),有幅度相位控制精度高、大的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍、空間波束形成靈活、可制造性強(qiáng)、全周期壽命費(fèi)用低、低角測(cè)高精度高等諸多優(yōu)點(diǎn),因此分布式米波數(shù)字陣列雷達(dá)是當(dāng)今雷達(dá)研制的一個(gè)重要方向。在分布式米波數(shù)字陣列雷達(dá)中,數(shù)字陣列模塊(Digital Array Module,DAM)主要完成雷達(dá)信號(hào)的發(fā)射和接收,在發(fā)射模式下根據(jù)設(shè)置的信號(hào)參數(shù)產(chǎn)生波形,然后經(jīng)過(guò)上變頻和放大將能量輻射出去,在空間實(shí)現(xiàn)波束合成;在接收模式下,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理,將基帶信號(hào)送往信號(hào)處理機(jī)進(jìn)行下一步信號(hào)處理。DAM作為數(shù)字陣列雷達(dá)的核心組成部分,它承接了模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,完成發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生和接收信號(hào)處理,其性能直接影響到信號(hào)處理結(jié)果的好壞,也在某種程度上決定了雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)性能。因此,在前人工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合某分布式米波雷達(dá)課題,本文將主要研究某分布式米波雷達(dá)試驗(yàn)系統(tǒng)中數(shù)字陣列模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先,引用某分布式米波雷達(dá)試驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由數(shù)字陣列模塊、校正網(wǎng)絡(luò)、定時(shí)控制板、上位機(jī)、信號(hào)處理板組成,為發(fā)射/接收控制的實(shí)現(xiàn)提供了良好的硬件平臺(tái);然后,詳細(xì)介紹其數(shù)字陣列模塊的各結(jié)構(gòu)組成及各部分功能;最后,結(jié)合該數(shù)字陣列模塊和某雷達(dá)設(shè)計(jì)參數(shù),利用FPGA硬件邏輯語(yǔ)言分別對(duì)發(fā)射、接收控制邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)。發(fā)射時(shí)對(duì)DDS芯片AD9910進(jìn)行相應(yīng)的初始化以及配置產(chǎn)生要求的波形,并針對(duì)不同工作模式給出Modelsim仿真結(jié)果和實(shí)際調(diào)試結(jié)果。對(duì)于接收部分,設(shè)計(jì)基于DDC芯片AD6636的數(shù)字下變頻方案,并利用matlab對(duì)該方案進(jìn)行仿真,并給出調(diào)試結(jié)果。結(jié)果表明該程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、有效、穩(wěn)定。整個(gè)設(shè)計(jì)利用了在固定硬件平臺(tái)下通過(guò)軟件語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)多功能化設(shè)計(jì)的直接數(shù)字頻率合成方法和軟件無(wú)線電思想,并且都是在數(shù)字域內(nèi)完成,充分體現(xiàn)了數(shù)字陣列雷達(dá)的特點(diǎn)。
[Abstract]:Meter-wave radar has significant advantages in anti-stealth and anti-radiation missiles, but it also has some disadvantages such as poor resolution accuracy and poor mobility. Distributed array radar is a new system radar after MIMO radar. With mobile deployment, low cost and other advantages. Therefore, combining the meter wave band with the distributed radar, and making full use of their respective advantages, on the one hand, is conducive to improving the detection accuracy and battlefield survivability of the meter wave radar, and is the technical direction of the next generation radar development. On the other hand, compared with traditional phased array radar, digital array radar achieves amplitude phase weighting in digital domain, with high amplitude and phase control accuracy, large instantaneous dynamic range, flexible spatial beamforming, and strong manufacturability. Due to the advantages of low life cost and high precision of low angle measurement, distributed meter wave digital array radar is an important direction of radar development. In distributed meter wave digital array radar, digital Array module (digital array module) mainly completes the transmission and reception of radar signal, generates the waveform according to the signal parameters in the transmission mode, and then radiates the energy out by up-conversion and amplification. In the receiving mode, the received signal is processed by digital downconversion, and the baseband signal is sent to the signal processor for the next step signal processing. Dam is the core part of the digital array radar. It takes on the conversion of analog signal and digital signal, and completes the processing of transmitting signal and receiving signal. Its performance directly affects the result of signal processing and determines the detection performance of radar system to some extent. Therefore, on the basis of previous work, this paper will mainly study the design and implementation of digital array module in a distributed meter wave radar test system. Firstly, a distributed meter wave radar test system is introduced. The system is composed of digital array module, calibration network, timing control board, upper computer and signal processing board, which provides a good hardware platform for the realization of transmit / receive control. Then, the structure and functions of the digital array module are introduced in detail. Finally, combining the digital array module and some radar design parameters, the FPGA hardware logic language is used to design the transmitting and receiving control logic. The DDS chip AD9910 is initialized and configured to generate the required waveform. The results of Modelsim simulation and debugging are given for different working modes. For the receiving part, a DDC chip AD6636 digital downconversion scheme is designed. The scheme is simulated by matlab, and the debugging results are given. The results show that the program is simple, effective and stable. The whole design makes use of the direct digital frequency synthesis method and the software radio idea which realizes the multi-function design under the fixed hardware platform through the software language, and is completed in the digital domain, fully embodies the characteristic of the digital array radar.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.51;TN791

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本文編號(hào)：2075410