X波段线性调频雷达信号发生器研究

摘要

在近程雷达系统中，线性调频连续波信号以其大带宽、无距离盲区和较小的发射功率等优点而备受青睐，因此，低相噪、高线性度的线性调频连续波信号产生技术研究备受关注。本文根据某近程雷达测距系统的需求，设计了一款 X波段线性调频信号发生器。
　　本文基于DDS和PLL技术的基本原理，针对系统需求进行了方案设计，并最终选择了DDS激励PLL的移频反馈锁相电路设计方案。该方案既能有效降低分频比以优化锁相环路相位噪声，又能通过PLL的过滤能力抑制DDS的近端杂散，还能使输出的线性调频信号具有同DDS相同的线性度指标。
　　该方案先经100MHz的稳定晶体振荡器倍频至900MHz，再将该900MHz信号分作两路，一路作为DDS参考时钟，输出25MHz～62.5MHz的线性调频信号作为鉴相器的参考信号，另一路继续倍频至9GHz参与反馈混频，得到的100MHz～250MHz中频信号作为鉴相器的射频信号，最后经鉴相产生的误差电压控制 VCO输出9.1GHz～9.25GHz的三角波线性调频信号。为防止发生失锁，在调试阶段，通过调节环路滤波器带宽和控制调频信号的步进频率，使环路的锁定速度快于调频信号的改变速度，从而达到PLL实时跟踪DDS而不发生失锁。
　　经测试，产生的线性调频信号在9.1GHz～9.25GHz内点频信号相位噪声优于-94dBc/Hz@10k，带内平坦度优于±0.5dB，点频输出功率大于8dBm，调频步进时间为4.5ns，调频步进频率为16KHz，调频周期为44μs，达到了DDS信号的线性度，能达到项目使用的要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 频率合成技术的发展概况

1.2 研究工作的背景与意义

1.3 线性调频信号源国内外发展动态

1.4 论文的主要工作

1.5 论文框架安排

第二章 线性调频信号发生器理论分析与方案设计

2.1线性调频信号基本概念和特征

2.2 线性调频信号实现方法简介

2.3 基于DDS的线性调频信号产生技术

2.4 基于PLL的线性调频信号产生技术

2.5 三角波线性调频信号实现方案对比分析

2.6论文方案选择与分析

2.7本章小结

第三章 线性调频信号发生器设计

3.1 系统指标要求

3.2 系统方案设计与指标论证

3.3 主要器件选型

3.4 倍频滤波链路和DDS电路设计

3.5 锁相环路部分设计

3.6 总体电路布版

3.7 本章小结

第四章 线性调频信号发生器测试与分析

4.1 电路测试与分析

4.2 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

附录：部分源程序代码