高速接收機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、基于沖激體制的雷達(dá)是超寬帶雷達(dá)的一種，其具有短距離分辨率高、穿透力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、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(xué)成像，穿墻成像等領(lǐng)域。基于沖激體質(zhì)的鉆孔測井雷達(dá)，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(dá)反射信號的接收通過接收機(jī)來完成，其作用為對雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)信號進(jìn)行信號保持，信號放大，模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以

2、完成對信號數(shù)據(jù)的處理與存儲。為保證接收機(jī)能盡可能精確地接收信號數(shù)據(jù)，接收機(jī)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(dá)的等效采樣接收機(jī)的設(shè)計，其信號帶寬為1GHz，信號發(fā)射頻率為10KHz。由于雷達(dá)為鉆孔測井所用，需進(jìn)行高分辨率的成像。因此，雷達(dá)系統(tǒng)需要寬帶，高速采樣且有高分辨率的接收機(jī)進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的采集。本文設(shè)計的接收機(jī)帶寬達(dá)到1GHz，分辨率為14位，實時采樣率為100KHz，通過延時

3、接收控制，等效采樣率達(dá)到4GHz。
　　該等效采樣接收機(jī)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(biāo)信號進(jìn)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(jìn)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(jìn)行數(shù)字化信號處理，然后將得到數(shù)字信號進(jìn)行處理與存儲。為實現(xiàn)高速接收功能，以250ps的步進(jìn)延遲