雷達(dá)目標(biāo)模擬器作為一種典型的雷達(dá)測(cè)試儀器,對(duì)于驗(yàn)證雷達(dá)的目標(biāo)分辨能力、多目標(biāo)實(shí)時(shí)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(hào)從固定的載頻脈沖信號(hào)發(fā)展為具有寬帶、捷變頻等特性的多種制式信號(hào),為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì),需要配置頻率引導(dǎo)單元,即測(cè)頻模塊來對(duì)雷達(dá)載頻進(jìn)行快速精確測(cè)量,并根據(jù)測(cè)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(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)快速鎖定和跟蹤功能。本論文在實(shí)現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)模擬信號(hào)載波頻率快速高精度測(cè)量基礎(chǔ)上,增加了捷變本振單元,實(shí)現(xiàn)“測(cè)頻+頻率計(jì)算+頻率合成”全功能覆蓋,同時(shí)將捷變本振輸出信號(hào)作為二次下變頻的參考信號(hào),與中頻信號(hào)進(jìn)行混頻得到基帶信號(hào),從而降低對(duì)后級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能要求。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:比較了基于寬帶采樣和直接頻率分頻測(cè)量?jī)煞N方法的優(yōu)缺點(diǎn),分析了對(duì)于不同載波（連續(xù)波、脈沖波等）頻率的測(cè)量方法;討論了頻率合成的幾種主流方法并分析其對(duì)捷變頻時(shí)間的影響,結(jié)合課題實(shí)際要求,確定了基于TDC+FPGA+DDS的硬件實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)測(cè)頻單元和捷變頻單元的關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)硬件進(jìn)行選型,給出了RF信號(hào)增益自動(dòng)控制單元、多級(jí)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(jí)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(jí)分頻即可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)GHz帶寬信號(hào)的頻率測(cè)量。而由圖1-1中可知測(cè)頻模塊僅完成頻率測(cè)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(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代雷達(dá)測(cè)試儀器模塊化、小型化及測(cè)量功能多樣化的要求。因此需要進(jìn)一步拓展測(cè)頻模塊功能，實(shí)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(cè)頻模塊功能單一問題，本論文在實(shí)現(xiàn)快速高精度測(cè)頻的基礎(chǔ)上在測(cè)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(hào)首先經(jīng)過快速測(cè)頻單元實(shí)時(shí)測(cè)得頻率值后引導(dǎo)捷變頻單元工作到相應(yīng)頻率上，同時(shí)所測(cè)得頻率參數(shù)提供給主控模塊；將捷變頻輸出信號(hào)送與原有中頻信號(hào)進(jìn)行二次下變頻，得到基帶信號(hào)再送入后級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），同時(shí)捷變頻輸出信號(hào)送入到上變頻單元與中頻模塊處理過的信號(hào)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(shí)減少后級(jí)ADC輸入信號(hào)帶寬，提高系統(tǒng)整體性能。圖1-2本次設(shè)計(jì)測(cè)頻模塊結(jié)構(gòu)1.2國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀對(duì)于雷達(dá)信號(hào)載波頻率快速測(cè)量及合成的研究和應(yīng)用目前國(guó)外仍處于領(lǐng)先地位，其中以美國(guó)國(guó)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(cè)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(hào)接收模塊為例，采用基于實(shí)時(shí)頻譜分析技術(shù)的方式對(duì)信號(hào)中心頻率進(jìn)行測(cè)量，處理帶寬500MHz，信號(hào)接收范圍為0.5-18GHz,同時(shí)采用了標(biāo)準(zhǔn)化9UVME機(jī)械結(jié)構(gòu)板，便于系統(tǒng)集成[7]。美國(guó)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(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)信號(hào)

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文81xxxGNfTT==（2-3）圖2-1脈沖計(jì)數(shù)法式中Nx為被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)值，Tg為閘門信號(hào)周期。在這種測(cè)量方法中測(cè)量誤差主要由計(jì)數(shù)脈沖誤差和標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)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(xiàng)為計(jì)數(shù)時(shí)基誤差，由被測(cè)信號(hào)與閘門信號(hào)存在非相關(guān)性引起。在一次測(cè)量中由于閘門信號(hào)與被測(cè)信號(hào)并不是嚴(yán)格邊沿對(duì)齊，因此在測(cè)量中會(huì)存在時(shí)間“零頭”,如圖2-2所示，閘門信號(hào)上升沿到來時(shí)與被測(cè)信號(hào)的下一個(gè)上升沿之間存在一個(gè)時(shí)間差1t，而閘門信號(hào)下降沿到來時(shí)與被測(cè)信號(hào)上升沿之間同樣存在一個(gè)時(shí)間差2t，因此實(shí)際測(cè)量時(shí)間應(yīng)為：1212tttt()()GxxxxxxxTNTNTTNNT=+=+=+（2-5）圖2-2脈沖計(jì)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(hào)：3289887