基于六端口技術(shù)的雷達研究.pdf

1、超外差接收機自發(fā)明以來，由于靈敏度高、增益高、選擇性好和多種適用性的特點，獲得較快發(fā)展，目前已成為雷達接收機的主流。由于鏡像抑制濾波器和通道選擇濾波器均為高Q值帶通濾波器，它們只能在片外實現(xiàn)，從而增大了接收機的成本和尺寸。另外，IF濾波器的特性與信號帶寬密切相關(guān)，使得這種標準化的超外差接收機不適于多標準多頻段工作。直接變頻接收機由于存在直流偏移、低頻噪聲等缺點，從出現(xiàn)以來長期處于實驗階段。隨著雷達技術(shù)的迅速發(fā)展，要求射頻接收機具有低功耗

2、、高集成的特點，直接變頻接收機在這些方面表現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。單片集成工藝的成熟，也促使直接變頻接收機的研究重新受到重視。本文主要圍繞著六端口直接變頻接收機展開討論，主要內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)詳細介紹了六端口的基本理論，給出其測量復(fù)反射系數(shù)的原理；利用六端口可以測量復(fù)反射系數(shù)的特點將其應(yīng)用在雷達中，可以實現(xiàn)直接變頻測量，無需混頻器或鑒相器，可以達到降低成本、減小體積的目的。針對目前已經(jīng)提出的兩種六端口雷達系統(tǒng)：即基于六端口技

3、術(shù)的連續(xù)波多普勒雷達系統(tǒng)和雙頻測速測距雷達系統(tǒng)，分析六端口雷達的工作原理，并討論了六端口雷達存在的問題，如直流偏移、低頻噪聲、二極管校準等。 (2)在論述了六端口雷達工作原理的基礎(chǔ)上，本文提出了基于六端口技術(shù)的FMCW雷達。分析其測速測距的原理；研究六端口雷達如何處理掃頻信號；并詳細模擬了六端口接收機存在測量誤差的情況下，最終測量結(jié)果的誤差情況，給出了六端口功率測量誤差曲線與最終目標距離和相對速度誤差曲線的關(guān)系；該誤差曲線也驗證

4、了Engen的理想六端口的最佳準則。基于六端口技術(shù)的FMCW雷達多目標檢測是本文的另外一個重要內(nèi)容。多目標檢測時，傳統(tǒng)的FMCW雷達由于發(fā)射信號的不完善將會引入虛警。本文詳細介紹了這種虛警的產(chǎn)生原理，分析了六端口雷達是否存在同樣的問題，并進行了計算機仿真，結(jié)果表明基于六端口技術(shù)的FMCW雷達可以抑制由于發(fā)射信號波形引入的虛警，可以無虛警的進行多目標檢測。 (3)本文在分析PD雷達工作原理的基礎(chǔ)上，研究了基于六端口技術(shù)的PD雷達。

5、六端口技術(shù)和脈沖多普勒雷達的結(jié)合，一方面降低了雷達系統(tǒng)成本、減小了體積；另一方面，六端口可以通過結(jié)合初相角測距和回波脈沖、發(fā)射脈沖時間差測距來提高距離測量的精度。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明，這種雷達可以很好的測量目標的距離和相對速度。六端口技術(shù)與超寬帶技術(shù)的結(jié)合也是一個值得研究的方向。 (4)文章的最后論述了六端口技術(shù)在其它方面的應(yīng)用，如：軟件無線電、通信接收機、多用戶CDMA系統(tǒng)等。六端口技術(shù)作為一種直接變頻技術(shù)，以其獨特的優(yōu)勢，越來越