【摘要】：當今世界,不論是能源領域還是醫(yī)療方面甚至軍事領域的反恐維和事業(yè)的發(fā)展,均對雷達探測技術提出了較高的要求。新型時域超寬帶沖激雷達系統(tǒng)具備頻帶寬、抗輻射干擾強、分辨力遠、功耗和截獲率低等優(yōu)點,在雷達成像探測領域脫穎而出。時域穿墻雷達系統(tǒng)主要分為發(fā)射機、接收機、天線三大架構(gòu)。本文主要針對系統(tǒng)中的信號源進行各項工作。近年來,對于超寬帶信號源來講,其發(fā)展并不十分迅速,信號源的輸出電壓、半峰值(峰峰值)脈寬、抖動、輻射是其最主要的代表指標,但是多數(shù)研究都很難做到將這些指標中的某一個做的很突出。大多是以折中的方式進行。本文首先從超寬帶技術的發(fā)展入手,分析了幾種典型的超寬帶信號及其頻譜特征,并確定了基于高斯上升沿指數(shù)下降沿的UWB信號經(jīng)典模型。隨后介紹了三種主要的電脈沖技術,其中以固態(tài)快速器件為代表的電脈沖技術更適合本文。其中著重研究了雪崩三極管的基本機理與其特性。在第三章中,確定使用Marx電路作為信號產(chǎn)生電路。從Marx電路的基本器件的選型開始,結(jié)合實際電路的動靜態(tài)特征從充放電兩角度對各個元器件的參數(shù)進行了詳細系統(tǒng)地計算、分析、推導。在仿真章節(jié)中,對之前分析過的各個指標進行了進一步地仿真驗證比對,并將比對確定后的結(jié)果作為實物的參數(shù)。本文的主要新思想是對傳統(tǒng)的Marx電路進行改良。在查閱大量文獻的基礎上,詳細分析各器件參數(shù)特性,不再像往常一樣取隨機值來對Marx電路進行模糊的實踐。并且在波形整形電路中考慮使用欠電荷耦合法和串聯(lián)電感法進行脈寬壓縮與波形整形,且仿真效果良好。最后,根據(jù)仿真和計算得出的參考值完成實際電路的制作。測試的指標及參數(shù)符合預期,達到了實驗室項目以及科研的需求。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN95
【圖文】：

聯(lián)邦通信委員會規(guī)定將3.1-10.6 GHz 這一無需政府執(zhí)照的帶寬分給UWB系統(tǒng)使用，美國開始了超寬帶通信技術研究。概括來講，我們的超寬帶技術經(jīng)歷了從寬帶到窄帶再到寬帶最后發(fā)展成為超寬帶的過程，如圖1-1所示。圖1-1 無線通信技術的發(fā)展歷程因此超寬帶信號顯然具備著一定的優(yōu)勢。它有著較低的功率密度、較高的分辨率、較高的帶寬。其一，相對于窄帶接收機而言，超寬帶信號的功率密度近似于窄帶接收機感受到的噪聲信號；其二，一些超寬帶信號的時域波形脈寬非常窄，通常為納秒甚至亞納秒量級，這使得使超寬帶系統(tǒng)的分辨率可以達到厘米甚至毫米量級；其三，超寬帶信號具有極寬的帶寬，這使得采用超寬帶信號的局域無線網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到吉字節(jié)。超寬帶信號具備如此多且實用的優(yōu)點，也正是這些優(yōu)點使得它發(fā)展如此迅速、使用如此普遍、更加的造福于人類，我們對于它的研究也更加的迫切且勢在必得。

是變相的提升了我們發(fā)射機中雷達或者天線的中心頻率了，這就使得天線的有效頻帶得以拓展，這樣一來我們的天線就更加容易小型化制作了。圖1-2 超寬帶穿墻雷達基本工作原理框圖因此，作為時域雷達技術中的關鍵部分，超寬帶時域脈沖源的研究的工程價值信號控制系統(tǒng)Encoder 延時電路 信號源 發(fā)射天線延采集電路低噪放限幅濾波接收天線時電路A/D 轉(zhuǎn)換 Decoder數(shù)據(jù)處理

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 夏濤;吳云峰;王勝利;戴磊;胡波洋;鄭天策;苗玲;;基于功率MOSFET的高壓納秒脈沖源研究[J];電子測量與儀器學報;2015年12期

2 張迪;李家存;吳中海;鐘若飛;田婷婷;張鐸;劉曉東;;探地雷達在探測玉樹走滑斷裂帶活動性中的初步應用[J];地質(zhì)通報;2015年01期

3 張曉龍;劉英;孫強;;高精度非致冷長波紅外熱像儀的輻射標定[J];中國光學;2012年03期

4 劉豪民;朱云成;;基于特斯拉線圈的LC諧振電路能量傳遞探析[J];實驗教學與儀器;2011年S1期

5 劉忠山;楊勇;馬紅梅;劉英坤;崔占東;;超快速高壓雪崩三極管器件研制[J];微納電子技術;2009年06期

6 郭山紅;孫錦濤;謝仁宏;芮義斌;李鵬;;電磁波穿透墻體的衰減特性[J];強激光與粒子束;2009年01期

7 袁雪林;梁步閣;呂波;袁乃昌;;探地雷達高功率高穩(wěn)定度脈沖源設計[J];強激光與粒子束;2007年10期

8 王黨衛(wèi);王少剛;關鑫璞;馬興義;粟毅;;超寬帶雷達及目標識別技術研究進展[J];空軍雷達學院學報;2007年03期

9 趙君喜;UWB無線電脈沖波形設計研究[J];通信學報;2005年10期

10 鄒衛(wèi)霞,趙傳華,周正;UWB脈沖的特征分析[J];無線電工程;2005年09期

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1 蔣俊杰;陳敏;許仙萍;;穿墻雷達系統(tǒng)中天線的設計和實現(xiàn)[A];全國第一屆信號處理學術會議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會信號處理分會籌備工作委員會第三次工作會議專刊[C];2007年

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1 李楊;短距離超寬帶沖激成像雷達系統(tǒng)研究[D];電子科技大學;2014年

2 許建軍;基于Tesla變壓器的高功率電磁脈沖發(fā)生器研究[D];西南交通大學;2007年

相關碩士學位論文 前9條

1 湯智;超寬帶穿墻雷達天線設計與研制[D];電子科技大學;2018年

2 陳增桂;石油鉆井雷達收發(fā)前端設計[D];電子科技大學;2017年

3 孫春巍;基于Marx電路的PCB板電磁輻射與抑制研究[D];電子科技大學;2017年

4 黃志遠;基于固態(tài)開關器件的納秒脈沖源設計[D];電子科技大學;2015年

5 石越;高幅度窄脈沖源的設計與研制[D];電子科技大學;2009年

6 房志斌;沖激超寬帶信號在穿墻雷達中的應用[D];南京理工大學;2009年

7 杜磊;超寬帶無線通信對公用通信系統(tǒng)干擾的研究[D];西安電子科技大學;2008年

8 王晴;高速電脈沖的產(chǎn)生與測量技術的研究[D];吉林大學;2007年

9 倪秀勝;FMCW探地雷達信號發(fā)生器及其回波處理方法研究[D];成都理工大學;2007年

本文編號：2722269