基于多路拼接的宽带雷达信号源的研究

摘要

雷达是对远距离目标进行无线电探测、定位、测轨和识别的电子设备，无论军用还是民用，都占据重要的位置。 现代雷达不仅要求完成对目标位置，速度等信息的提取，而且要求对目标进行成像分析和识别。这就要求雷达发射的信号具有大带宽，从而获得很高的距离分辨力以激励出目标的细节特征。 通过数字方式获得脉冲压缩信号己成为现代雷达普遍采用的波形合成方法。但单片DDS产生的脉冲压缩信号已经不能满足现代雷达成像对信号带宽的要求，因此基于多路拼接的宽带雷达信号源的研究就具有非常重要的现实意义。 本文的主要内容就是对多路拼接产生宽带雷达信号的方法进行了探索性的前期研究，并设计完成了基于AD9958的4通道LFM信号源。 本文的主要工作如下： 1．对基于多路拼接的超宽带雷达信号产生原理及误差进行了建模分析与仿真。 2．对基于多路拼接的超宽带信号源的设计方案进行了介绍与前期分析。 3．完成了基于AD9958的4通道LFM信号源的电路设计与调试。经实测表明，该系统能输出4路相干LFM信号，各通道信号的参数可控，总体性能符合指标要求。本设计既可作为通用的多通道信号源，也可用于多路拼接方案的基带信号源。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章序言

1.1频率合成技术简介

1.2本文主要内容

1.3本文主要安排

第二章雷达信号基本理论

2.1信号检测与匹配滤波

2.2目标参数估计

2.3雷达分辨力与模糊函数

2.3.1模糊函数的定义

2.3.2模糊函数与雷达分辨力的关系

2.3.3线性调频信号的模糊函数

2.4脉冲压缩技术

2.5线性调频信号

2.5.1线性调频信号的时域分析

2.5.2 LFM信号的频谱分析和脉冲压缩处理

2.6本章小结

第三章基于多路拼接的超宽带信号产生方案研究

3.1多路信号拼接原理介绍

3.2多路拼接误差分析

3.2.1幅度不一致

3.2.2时间不连续

3.2.3相位不连续

3.2.4频率不连续

3.3超宽带雷达信号产生方案研究

3.3.1模块1中DDS的各种误差的影响

3.3.2模块2中正交调制器幅相不一致的影响

3.2.3模块3中射频开关幅度，频率和相位不一致，切换时间的影响

3.4本章小结

第四章基于AD9958的多通道信号源的设计

4.1电路结构

4.2芯片的选择

4.2.1 DDS芯片的选择

4.2.2 FPGA的选择

4.2.3放大器的选择

4.2.4电源的选择

4.3电路硬件设计

4.4配置软件

4.5设计改进设想

4.6本章小结

第五章系统测试及结果分析

5.1系统测试框图

5.2参数控制测试

5.2.1验证各通道频率是否可控

5.2.2验证各通道幅度是否可控

5.2.3验证各通道相位是否可控

5.2.4验证2块AD9958芯片是否可同步

5.3时域测试

5.4频域测试

5.5测试总结

5.6系统实物照片

5.7本章小结

第六章总结

致谢

参考文献

个人简历及研究生期间发表的学术论文