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高性能脉内线性调频信号发生技术的研究

作　者: 丘四海
导　师: 王家礼
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 超宽带雷达 直接数字合成技术 阶梯恢复 频率综合 线性调频
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 152次
引　用: 2次
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内容摘要


随着现代数字技术和VLSI技术的发展,利用数字方式产生雷达信号已经普遍化。但是目前甚至更远的将来,纯数字方式还不可能满足微波频段雷达信号的要求。这就要求实现源的技术必须是数字技术和模拟技术的混合体。理论证明,决定雷达系统的检测能力、参数估计的精度和分辨力是发射信号波形。从发射波形出发,发射信号的带宽越宽,对提高系统距离分辨力越有利。最早应用于实际的线性调频(LFM)信号具有大的时宽和带宽,而且易于实现。不仅如此,它对目标多卜勒频移不敏感,在接收机端采用脉冲压缩技术可以很好地解决探测距离与距离分辨力之间的矛盾。线性调频信号带宽一般是由几兆到几百兆。在精密跟踪雷达和合成孔径雷达中的应用,其带宽达到几百兆。近年来,数字化线性调频信号产生技术成为国内各大高校和科研单位的研究热点。然而,通用化的脉内调频信号源的产品还未有报道。本文的研究围绕着线性调频信号产生技术做一些理论和实践上的工作。本文项目的目的是研制出一个通用的脉内调频信号源,其参数可以自行设定,以实现对雷达信号的方针模拟。文中较为详细的讨论了采用两种数字技术,波形储存型方式(DDWS)和累加器方式(DDFS)产生基带信号的原理和实现方案。并在此基础上分析了各种扩展信号频带技术,提出了实现通用线性调频信号源的方案。最后采用AD公司的DDS芯片AD9852ASQ实现了基带信号,并进行了大量的实验分析。本文的研究工作为后面最终实现方案提供了理论和实验数据需求。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 现代雷达发展概况  7
  1.2 超宽带雷达信号的产生现状  7-9
  1.3 研究背景  9
  1.4 本文的主要工作  9-11
第二章 雷达信号理论  11-21
  2.1 雷达信号检测与估计  11-15
    2.1.1 雷达信号的检测  11-13
    2.1.2 雷达信号的参量估计  13-15
  2.2 模糊函数与分辨理论  15-16
  2.3 大时宽带宽线性调频信号的数学表征  16-19
    2.3.1 大时宽带宽信号  17-18
    2.3.2 线性调频脉冲信号  18-19
  2.4 关于窄带理论在宽带线性调频信号中的适用性  19-21
第三章 信号产生数字化技术理论  21-41
  3.1 采样原理  21-25
    3.1.1 抽样定理分析  21-23
    3.1.2 抽样信号的理想和阶梯恢复  23-25
  3.2 直接数字合成技术  25-26
  3.3 DDS系统的信号频谱分析  26-33
    3.3.1 DDWS系统频谱分析  27-29
    3.3.2 DDFS系统频谱分析  29-33
  3.4 提高 DDS系统输出信号频谱纯度的方法  33-34
  3.5 DDS在线性调频信号产生中的应用  34-38
    3.5.1 DDWS与DDFS的比较  34-35
    3.5.2 DDS在线性调频基带信号产生中的应用  35-38
  3.6 DDFS的现状与发展  38-41
第四章 线性调频信号源方案分析  41-53
  4.1 线性调频信号源一般的系统设计方案  41
  4.2 寄生输出分析  41-46
    4.2.1 幅度调制  42
    4.2.2 频率和相位调制  42-44
    4.2.3 混频器的互调分量  44-46
    4.2.4 倍频器中的寄生分量  46
  4.3 相位噪声分析  46-48
  4.4 频率综合结构  48-53
第五章 基带信号产生电路  53-75
  5.1 AD9852芯片简介  53-57
    5.1.1 AD9852片上功能模块简介  54-55
    5.1.2 AD9852工作模式简介  55-57
  5.2 基带信号电路  57-63
    5.2.1 AD9852时钟电路  57-58
    5.2.2 控制接口  58-61
    5.2.3 滤波器设计  61-63
  5.3 实验结果分析  63-75
    5.3.1 点频信号输出  64-68
    5.3.2 利用CLRACC2产生LFM  68-70
    5.3.3 利用CLRACC1产生LFM  70-72
    5.3.4 利用扫频方式产生 L F M  72-75
结束语  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
作者在读期间研究成果  79

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信号处理
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