雷达发射波形模拟产生技术研究

摘要

随着现代电子战争的形式日益复杂，对电子设备的性能要求也逐渐提高，已不再限于满足系统的基本功能。雷达作为电子战场上不可或缺的电子设备，发挥着关键性的作用，雷达信号源作为雷达系统的重要组成部分，其稳定性和可靠性直接影响雷达系统的性能，而高性能参数的雷达信号源势必为现代雷达的要求。雷达通过发送和接收电磁信号来确知目标对象的相关信息，而发射的电磁信号主要是通过雷达信号源产生的，不同体制的雷达系统对雷达发射波形样式和参数有所差异，运用频率合成技术产生雷达信号源是一种非常有效的解决方案，就目前电子技术发展而言，频率合成技术中的直接数字频率合成技术(DDS)是综合性能很好的一种频率合成方法，但其仍存在杂散等些许不足。
　　本文开篇分析了常用雷达波形的特点并做出相关仿真，接着概述频率合成技术，解析DDS技术的基本原理，从理论推导出发，分析了DDS的杂散问题，总结了产生DDS杂散噪声的来源。首先分析输出信号在理想情况下的频谱特性，接着理论推导相位累加器截位对输出信号的影响，通过增加相位累加器位宽或减少舍位数可以改善DDS的杂散，然后又分析了DAC的幅度量化误差对输出信号的影响，通过增加相位累加器位宽或增加量化位数可以改善DDS的杂散，然后对DDS的杂散问题做出总结，紧接着对DDS杂散抑制技术进行研究和仿真，论述了随机相位抖动方法可以有效地抑制因相位累加器截位造成的杂散。阐述了雷达信号源的关键指标和频率合成技术。本文最后针对专用的DDS芯片AD9914进行开发与应用，根据其功能特性，采用FPGA设计AD9914控制器，适用于模拟控制AD9914产生前文所研究的单频信号、线性调频信号和相位编码信号，并论述频率捷变信号的产生过程。通过Vivado软件将AD9914控制器封装成IP核，并论述了控制器的应用场合，最后针对雷达信号，做出仿真分析。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3研究内容与组织结构

第二章 雷达基本理论与波形仿真分析

2.1雷达基本理论

2.2单频脉冲信号

2.3线性调频脉冲信号

2.4线性调频连续波信号

2.5相位编码信号

第三章 雷达信号源与DDS杂散仿真分析

3.1频率合成技术

3.2雷达信号源

3.3 DDS杂散分析与仿真

3.4本章小结

第四章 DDS杂散抑制技术研究

4.1随机抖动抑制杂散

4.2无杂散的情况仿真分析

4.3改善DDS杂散的其他方法

4.4本章小结

第五章 雷达波形模拟产生与仿真

5.1 AD9914控制器设计

5.2控制器模块与硬件结果

5.3雷达波形模拟产生软件仿真

5.4本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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