宽带数字阵波形产生器的研究与实现(可复制论文).pdf

摘要随着电子对抗技术的发展,雷达正面临目标环境和电磁环境日益严峻的挑战。为应对日益严峻和高度电子对抗的环境,雷达必须进一步提高高精度、多功能、多目标探测、抗干扰、多种自适应应和目标识别的能力。提高这些性能的方法之一就是使用阵列雷达,发射宽带的脉冲压缩信号。随着现代数字技术和技术的发展,通过数字方式获得脉冲压缩信号已成为现代雷达普遍采用的波形合成方法。数字方法生成的波形具有严格的相干性、可重复性、高度的稳定性和可编程的优点,能够方便地实现波形参数捷变以及产生任意复杂波形,满足了现代电子战环境中对雷达抗干扰和强生存能力的迫切要求。本文在讨论了数字阵列雷达理论和脉冲压缩技术理论的基础上,分析了直接数字合成际醯墓ぷ髟恚析了阵列雷达发射信号的延迟误差,相位误差,加权误差对ㄊ纬傻挠跋欤提出了四套备选方案并进行了比对,设计并实现了基于直接数字频率合成技术数字阵列雷达波形产生器系统。该系统可产生中频,带宽的线性调频信号,并且具有相位,幅度,发射延时可控等优点。实测结果表明,该系统工作稳定,产生雷达信号波形质量好,相位、幅度可控并可达到级的精确延时,均达到了数字阵列雷达对波形产生的工程应用要求,具有重要的工程应用价值。本文的主要工作之处在于:诱罅欣状锏脑砗椭苯悠德屎铣的原理出发,分析了阵列雷达发射信号的延迟误差,相位误差,加权误差对ㄊ纬傻挠跋臁岢鱿低成杓频乃奶追桨福⒕推渲械睦砺凵杓坪凸こ淌导侍饨辛详细讨论,最后选择最优方案。设计并完成了基于的数字阵列雷达波形产生器,并对其进行了调试。经实测,总体性能符合指标要求。在工程实现的基础上,对基于术的宽带数字信号产生系统性能进行了分析。关键词:宽带;数字阵列;波形产生;脉冲压缩;线性调频;直接数字合成;;
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第一章绪论雷达信号波形产生的研究内容雷达正面临目标环境和电磁环境日益严峻的挑战。应对日益严峻和高度对抗的环境,雷达的性能必须大幅度提高,应具备高精度、多功能、多目标探测、抗干扰、多种自适应应和目标识别的能力。数字波束形成且恢忠允旨际来实现波束形成的技术,它保留了天线阵列单元信号的全部信息,并可采用先进的数字信号处理技术对阵列信号进行处理,获得优良的合成波束。例如,可自适应地形成波束以实现空域抗干扰,可进行非线性处理以改善角分辨率。此外,数字波束形成还可以同时形成多个独立可控的波束而不损失信噪比,波束特性由权矢量控制,因而灵活可变。数字波束形成的很多优点是模拟波束形成不可能具备的,对提高雷达的性能有着深远影响,因而越来越得到人们的极大重视。数字波束形成技术的优点并不仅仅体现在接收模式下,在发射模式下同样具有许多独特的优势,一种全新概念的接收和发射都采用数字波束形成技术的数字阵列雷达近年来受到了人们格外的关注,数字阵列雷达已从概念研究,关键技术研究到实验系统研究,直至真正意义上的数字阵列雷达的研究,取得了很大的进展【。疪组件是数字阵列雷达系统中最关键的部件,而数字阵列雷达数字波形产生器又是疪组件的重要组成,其性能直接关系到产生信号的质量,对数字阵列雷达的整体性能起着重要的影响,所以,对雷达波形产生技术的研究有着重要的意义。随着雷达技术的发展,对雷达的要求已不仅仅局限于目标的位置参数探测。有时还需要给出目标的属性和目标的细微特征,即要求雷达具有目标识别和成像功能。如现代预警雷达要求在对非合作目标进行探测的同时要对目标成像,这就要求雷达发射的信号具有大带宽,以获得高距离分辨力和探测出目标其它的特征。另外,从电子战和抗电子干扰的角度讲,大带宽和复杂波形的雷达发射信号有利于提高信号的隐蔽性和雷达的生存能力8菪藕爬砺郏龀謇状锏氖贝贾为裕梢酝ü⑸涠搪龀寤竦么蟠恚庵挚泶藕诺睦状锞哂行矶嗲痹的优点,如高距离分辨力,强的抗干扰能力,抗低空、超低空目标入侵,对涂覆型隐身目标的有效检测,对电磁波吸收介质的穿透能力等,在目标