寬帶雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生與處理技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭對雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)備的功能與性能提出了越來越高的要求。具有大瞬時(shí)帶寬的寬帶雷達(dá)，因其高的距離分辨率、抗干擾能力強(qiáng)、高的目標(biāo)檢測和識(shí)別能力等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國的普遍重視，各國尤其關(guān)注瞬時(shí)帶寬達(dá)1GHz以上的X波段寬帶雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生和處理技術(shù)。因此，研究大瞬時(shí)帶寬雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生與處理，提高寬帶雷達(dá)的性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以寬帶線性調(diào)頻(LFM)雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的誤差分析為基礎(chǔ)，對寬帶雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生方法及其系統(tǒng)組成模塊

2、進(jìn)行了研究，建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)誤差模型，并深入分析了各模型中誤差因素的形成機(jī)理以及誤差對產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量的影響。提出了分別針對數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、模擬正交調(diào)制器的誤差校正實(shí)現(xiàn)方法以及針對整個(gè)系統(tǒng)的誤差校正算法，并對實(shí)際系統(tǒng)中DAC引入的信號(hào)幅度調(diào)制誤差進(jìn)行了補(bǔ)償。設(shè)計(jì)并成功研制了基于DDFS和基于DDWS兩種方式的單通道寬帶雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計(jì)了一種新穎的利用兩通道產(chǎn)生大瞬時(shí)帶寬雷達(dá)信號(hào)的系統(tǒng)方案。同時(shí)，研究了寬帶雷

3、達(dá)信號(hào)調(diào)頻線性度的測量算法，并對基于頻帶分割和去斜率的脈沖壓縮算法進(jìn)行了研究。 本文的主要工作及創(chuàng)新內(nèi)容如下： 1．設(shè)計(jì)并成功研制了基于基帶和中頻采樣兩種實(shí)現(xiàn)途徑的寬帶雷達(dá)信號(hào)數(shù)字波形產(chǎn)生器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。輸出信號(hào)在X波段，瞬時(shí)帶寬達(dá)1.3GHz，具有高的調(diào)頻線性度和優(yōu)良的諧波、雜散抑制性能。該數(shù)字波形產(chǎn)生器已通過了國家“十五”科技成果鑒定，性能指標(biāo)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 2．設(shè)計(jì)并成功研制了基于D

4、DWS方式的直接中頻輸出數(shù)字波形產(chǎn)生器系統(tǒng)，輸出信號(hào)在VHF/UHF頻段，帶寬20MHz。針對該系統(tǒng)DAC的Sine函數(shù)調(diào)制誤差，提出采用數(shù)字預(yù)畸校正方法實(shí)現(xiàn)了輸出信號(hào)幅度誤差的補(bǔ)償，輸出信號(hào)幅度失真量分別獲得1.37dB(帶寬20MHz)和2.18dB(帶寬40MHz)的改善。 3．提出并設(shè)計(jì)了一種新穎的利用兩通道合成大瞬時(shí)帶寬LFM雷達(dá)信號(hào)的系統(tǒng)方案。與傳統(tǒng)的單通道信號(hào)產(chǎn)生方法相比較，該兩通道產(chǎn)生方法有更大的優(yōu)勢。分析了該兩

5、通道產(chǎn)生系統(tǒng)的誤差，并提出了一種自適應(yīng)數(shù)字校正通道間波形相位誤差的實(shí)現(xiàn)方法。這種利用兩通道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生寬帶雷達(dá)脈壓信號(hào)的方法在現(xiàn)有文獻(xiàn)中未見有報(bào)道。 4．研究了基于DDFS的脈沖壓縮信號(hào)產(chǎn)生，建立了比較完善的系統(tǒng)誤差模型，分析了DDFS的相位截?cái)嗪土炕粩?shù)雜散誤差以及模擬線性正交調(diào)制器三種誤差。采用兩片DAC交替采樣拼接方法抑制了DDFS產(chǎn)生的第一雜散，提出了補(bǔ)償模擬正交調(diào)制器三種誤差的自適應(yīng)校正方法。另外，針對DDWS方式的寬帶L