寬帶數(shù)字T-R組件發(fā)射通道實現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字技術(shù)以其可儲存、可復(fù)制、可再現(xiàn)特點極大的推動了信號處理技術(shù)的發(fā)展，模擬電路已經(jīng)逐漸被數(shù)字電路取代，雷達信號處理也必然由模擬走向了數(shù)字化；同時雷達為了高分辨率的成像，實現(xiàn)低截獲概率，需要采用寬帶雷達信號；于是采用寬帶信號波形、發(fā)射和接收都使用數(shù)字波束形成技術(shù)的全數(shù)字化陣列天線雷達出現(xiàn)，這種寬帶數(shù)字陣列雷達(WDAR)由于采用了接收和發(fā)射信號在靠近天線陣元端數(shù)字化的數(shù)字陣列技術(shù)，使其相對于傳統(tǒng)相控陣來說，具有巨大的優(yōu)勢：大動態(tài)范圍、高精

2、度、多功能、快速多波束形成、低旁瓣、多目標(biāo)、抗干擾、自適應(yīng)和目標(biāo)識別等能力。 寬帶數(shù)字T/R組件是寬帶數(shù)字陣列雷達的一個重要組成部分，它實現(xiàn)雷達數(shù)字化，為相控陣?yán)走_的多功能提供了可行的硬件平臺；本文討論研究了數(shù)字T/R組件發(fā)射通道技術(shù)的實現(xiàn)，并設(shè)計硬件驗證了T/R組件發(fā)射通道的功能。 首先介紹數(shù)字T/R組件發(fā)射通道的相關(guān)理論與技術(shù)；包括采樣重構(gòu)，波形設(shè)計，直接數(shù)字合成，雷達發(fā)射機技術(shù)原理；其次介紹了數(shù)字陣列雷達和寬帶數(shù)字

3、T/R組件的工作原理；并針對課題要求實現(xiàn)了一種S波段(3.3GHz)寬窄帶兼容(50MHz/1.6MHz)的數(shù)字T/R組件的總體方案，包括數(shù)字模塊與射頻模塊。 提出了的數(shù)字T/R．?dāng)?shù)字模塊的方案，包括芯片的選型，硬件電路的設(shè)計實現(xiàn)；該方案由一片F(xiàn)PGA控制整個組件，采用2.125Gbps光纖技術(shù)實現(xiàn)寬帶數(shù)字T/R組件與雷達主機的數(shù)據(jù)傳輸，采用USB2.0作為PC接口傳輸試驗數(shù)據(jù)，采用直接數(shù)字波形合成(DDWS)與正交調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生

4、寬帶雷達信號。 分析了射頻模塊的相關(guān)指標(biāo)，給出了寬窄兼容數(shù)字T/R組件發(fā)射前端射頻模塊方案設(shè)計及指標(biāo)制定；以及關(guān)鍵模塊的頻綜，濾波器，正交調(diào)制功放電路設(shè)計；并用ADS做了系統(tǒng)行為級仿真。 最后完成了數(shù)字模塊調(diào)試，包括用FPGA與光纖接口的數(shù)據(jù)傳輸控制VerilogHDL，程序、利用DDWS技術(shù)實現(xiàn)了寬窄帶的線性調(diào)頻(LFM)基帶波形。介紹了發(fā)射通道數(shù)字模塊與射頻模塊的聯(lián)合測試與調(diào)試；得出了寬帶數(shù)字T/R組件發(fā)射LFM信號