本文關(guān)鍵詞：高速接收機系統(tǒng)的設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 沖激雷達 高速接收機 采集系統(tǒng) 采樣保持器 雙極性脈沖電路

【摘要】：基于沖激體制的雷達是超寬帶雷達的一種,其具有短距離分辨率高、穿透力強、抗干擾能力強、功耗小、信號保密性好、結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于探地成像,醫(yī)學成像,穿墻成像等領(lǐng)域�；跊_激體質(zhì)的鉆孔測井雷達,被廣泛應(yīng)用于地層勘探。其通過發(fā)射Marx電路產(chǎn)生的脈沖信號,對反射波信號的接收與處理,完成對地層的探測與成像。雷達反射信號的接收通過接收機來完成,其作用為對雷達系統(tǒng)的目標信號進行信號保持,信號放大,模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,以完成對信號數(shù)據(jù)的處理與存儲。為保證接收機能盡可能精確地接收信號數(shù)據(jù),接收機既要有高的數(shù)據(jù)采集速率,也要有高的采集分辨率。本文是對基于沖激體質(zhì)的鉆孔測井雷達的等效采樣接收機的設(shè)計,其信號帶寬為1GHz,信號發(fā)射頻率為10KHz。由于雷達為鉆孔測井所用,需進行高分辨率的成像。因此,雷達系統(tǒng)需要寬帶,高速采樣且有高分辨率的接收機進行信號數(shù)據(jù)的采集。本文設(shè)計的接收機帶寬達到1GHz,分辨率為14位,實時采樣率為100KHz,通過延時接收控制,等效采樣率達到4GHz。該等效采樣接收機主要組成部分包括采樣保持電路、運算放大電路、雙極性脈沖產(chǎn)生電路、延時電路以及模數(shù)信號轉(zhuǎn)換器。雙極性脈沖電路在觸發(fā)信號到來后產(chǎn)生雙極性脈沖,驅(qū)動四平衡取樣門對接收到的目標信號進行采樣保持。信號經(jīng)過取樣門后,通過同相運算放大電路對信號進行放大。放大后的信號經(jīng)過采樣保持器輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字化信號處理,然后將得到數(shù)字信號進行處理與存儲。為實現(xiàn)高速接收功能,以250ps的步進延遲控制雙極性脈沖的發(fā)生,使實時采樣率為100KHz的接收機對雷達周期性信號的等效采樣率達到4GHz。本文并分別對信號采集系統(tǒng)的原理,各電路模塊的設(shè)計,各電路元器件的選擇,雙極性脈沖電路的仿真與測試,采樣保持電路的實驗測試以及接收機接收數(shù)據(jù)測試等幾個方面對整個等效采樣高速接收機的設(shè)計進行了討論。
【關(guān)鍵詞】：沖激雷達 高速接收機 采集系統(tǒng) 采樣保持器 雙極性脈沖電路
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 課題的背景與意義9
• 1.2 接收機的現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排10-12
• 第二章 等效采樣接收機的相關(guān)原理12-24
• 2.1 采樣定理12-14
• 2.1.1 奈奎斯特采樣定理12-13
• 2.1.2 帶通采樣定理13-14
• 2.2 采樣方式14-16
• 2.2.1 實時采樣14-15
• 2.2.2 等效采樣15-16
• 2.3 采樣系統(tǒng)的輸出特性16-18
• 2.4. 采樣系統(tǒng)的特性18-21
• 2.4.1 采樣系統(tǒng)的頻率特性18-20
• 2.4.2 采樣系統(tǒng)的過渡特性20-21
• 2.5 量化與量化誤差21-22
• 2.5.1 量化21
• 2.5.2 量化誤差21-22
• 2.6 編碼22-24
• 2.6.1 單極性編碼23
• 2.6.2 雙極性編碼23-24
• 第三章 等效采樣接收機的設(shè)計24-46
• 3.1 采樣保持器電路結(jié)構(gòu)24-31
• 3.1.1 平衡門電路結(jié)構(gòu)25-28
• 3.1.1.1 雙管平衡門電路結(jié)構(gòu)25-26
• 3.1.1.2 四管平衡門電路結(jié)構(gòu)26-28
• 3.1.2 高速采樣保持電路28-30
• 3.1.3 延時電路設(shè)計30-31
• 3.2 運算放大電路31-33
• 3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器33-35
• 3.3.1 分辨率33-34
• 3.3.2 轉(zhuǎn)換速率34
• 3.3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器類型34-35
• 3.4 采樣脈沖電路35-46
• 3.4.1 采樣脈沖發(fā)生電路36-40
• 3.4.1.1 晶體三極管的特性36-38
• 3.4.1.2 脈沖發(fā)生電路的設(shè)計38-40
• 3.4.2 脈沖整形電路40-46
• 3.4.2.1 階躍恢復(fù)二極管的特性40-42
• 3.4.2.2 脈沖整形電路42-46
• 第四章 接收機實驗與測試46-52
• 4.1 雙極性脈沖發(fā)生電路仿真與實驗46-47
• 4.2 接收機實驗測試47-52
• 4.2.1 接收機電路板47-48
• 4.2.2 采樣保持電路48-49
• 4.2.3 接收機接收測試49-52
• 第五章 總結(jié)與展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-57
• 攻讀碩士期間所取得的成果57-58

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