雷达接收机综合测试系统设计

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雷达接收机故障检测训练系统设计

ｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅ１ａｒｇｅｓｃａｌｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔＦＰＧＡａｎｄｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ｃａｎｇｅｎｅｒａｔｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒａｄａｒＩＦｅｃｈｏｓｉｇｎａｌａｎｄｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｒａｄａｒｒｅｃｅｉｖｅｒｏｆｅａｃｈｍｏｄｕｌｅｗｏｒｋｉｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｎ
武汉
朱启龙
４３００３３）
（海军工程大学
摘
要设计了一种雷达接收机离线故障检测仿真训练的系统。该系统使用嵌入式微处理器作为系统的控制中心，结合大规模集成电
路ＦＰＧＡ以及高频调理放大电路，可产生模拟雷达中频回波信号和调制信号，使雷达接收机各模块在仿真环境中工作，以便于进行故障检测分析和训练。该系统应用于雷达实验中心，提高了雷达故障检测训练的效率和质量。关键词雷达接收机；故障检测；嵌入式微处理器；ＦＰＧＡ
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃａｒｒｙｏｎｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｒａｉｎｉｎｇｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｒａｄａｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｅｎ —

某接收机测试台系统设计

设计以噪声调制脉冲信号为基准，由１．４它０２ＭＨｚ晶体输出后经集成电路Ｃ００的Ｄ４４２４０８分频后得到。ＳＴＣ触发脉冲、步检波脉冲及接收脉冲，别以噪声凋制脉冲为输入时同分钟，双单稳多谐振荡器７Ｌ１３延时得到。ＭＧＣ控制码输入通过４位轻触开关输入．经４Ｓ２由
２２．系统工作过程
如不接外同步信号，频产生模块所需基准由内部提供，过测试台面板的按键１ ▲ 来改变所需的本振射通．ｒ
。
测试台通电后，入外同步信号，试台射频产生模块所需基准由外同步提供接测
第３１卷
图３自动切断电路框图
３射频模块部分原理
射频模块部分包括两部分：
ａ．本振产生电路；
ｂ．相参６ＭＨｚ生电路。０产
两个部分都是以锁相环路来实现的。采用美国Ｑｕｌｏａｃｍｎ公司生产的高性能单片锁相环
脉冲，声调制脉冲，步检波脉冲，噪同ＭＧＣ控制码以及同步基准信号、射调制信号，于接发用收系统的生产、试及交验。调
２总体方案Ｊ／木
２１．总体设计
测试台由五部分组成，图１所示。如第一部分：ＭＧＣ码及脉冲产生数字电路。

一种雷达窄带数字接收机设计及关键技术研究

洛阳４１０）７０９（海军驻洛阳地区航空军事代表室
摘
要
雷达接收机领域的数字化技术在日趋发展，如何借助数字化的软硬件技术设计出易实现、活，灵并功能稳定、性能良好的数字
接收机成为工程设计的重点。文章研究了一种被动雷达系统窄带数字接收机，阐述了该接收机的总体设计思想、系统组成和工作流程，对设计中的关键技术和实现方法进行了深入的研究，具有结构简便、系统先进的特点，有较好的工程实用价值。关键词数字接收机；多速率滤波；归一化处理；ＰＦＧＡ
窄带数字接收机采用软件无线电思想＿，４将接收到的］中频信号通过ＡＣ采样后转化为数字信号，Ｄ然后进行数字
下变频处理，包括混频、滤波、参数提取，得到所需的参数。系统框图如图１所示，主要包括以下几个部分：
１据采样部分）数
计数实现方位角求取等多项技术，以增强信号的信噪比，可
ｉｓｏｅｎａｒｗ－ａｄｄｇｔｅｅｖｒｆｒｔｅｐｓｉｅｒｄｒｉｆｒｔｏｒｃｓｉｇｓｓｅｅｎｒｏｂｎｉｉａｒｃｉｅｏｈａｓｖａｅｎｏｍａｉｎｐｏｅｓｎｙｔｍ．ｄｓｒｂｅｈｘａｉｔｄａｏｖｒｌｄｓｅｃｉｉｓｔｅｅｐｔｅｉｅｆｏｅａｌｅｉａｇｎ，ｔｅｈｃｍｐｓｔｎａｄｗｏｋｆｏｏｈｅｄｇｔｌｅｅｖｒｅｐｙｓｕｉｓｔｅｋｙｔｃｎｌｇｅｎｍｐｅｎａｉｎｏｏｉｉｎｒ－ｌｗｆｔｉｉａｃｉｅ，ｄｅｌｔｄｅｈｅｅｈｏｏｉｓａｄｉｌｍｅｔｔｏ．Ｔｈｙｔｍａｉｌｔｕｃｕｅｏｒｅｓｓｅｈｓｓｍｐｅｓｒｔｒ，

雷达接收机自动测试系统设计

重复上述操作。２２５．．接收机带内平坦度测试如图３所示，从频谱仪上直接读取接收机带内平坦度在整个工作频带内增益起伏的指标。当精确测量时需要补偿信号源在频带内的输出起伏。测试完一个通道后，把测试电缆更换到另外一个通
工作方舱内，指标测试至少需要４人／１５．小时，才能完成一套接收机的测试工作，并且还有人为因素的存在，数据准确度不高。这些不利因素都制约了接收机测
试工作的发展。
控制软件主要功能是方便用户设置各种参数，并控制设备按照预定程序运行，并从测试设备中采集测试数据。计算显示软件主要功能是把采集到的数据进行计算，并把测试结果存档或送
ｍｅｈｄｉｔａｉｏｔａｒｏｏｔａｔ．ｔｏｗｔｒｄｉｎＯｃｒｙｎｃｎｒｓｈｔ
Ｐｄｒｅｉｅ；Ｔｓ；Ａｔｍｔ￣ａｒｃｖｒ＆ｅｅｔｕｏａｉｃ
接收机指标比较多，而且频率变化范围大，测试要逐步进行，需要较多的人员配置和浪费大量时间，以某大型雷达为例，接收机有８个正常通道，接收机通道的两端分别在距离很远的天线车上和
到显示器显示。
每个测试仪表设置测试参数，重复性工作较多，并且容易误操作。自动测试系统只需要设置一次参数，控制系统自动把参数分配给每个仪表，操作简单，使用方便。传统测试的数据处理全部靠人完成，在自动测试系统中，消除了人为因素对数据的影响，提高了测试数据的准确

一种新型探地雷达接收机系统设计

回回一一一二执一一一图6系统总体框图采用st公司生产的基于armconexm3核的stm32f103ve微控制器作为接收机部分控制单元该mcu采用33v电源供电最高可工作于72mhz有充足的gpl0接口能够满足接收机控制的功能设计要求并且st公司提供了丰富的库函数十分利于用户开发
第３５卷第９期２０１３年９月
种新型探地雷达接收机系统设计
徐伟，陆珉
（国防科技大学电子科学与工程学院，长沙４１００７３）
摘要：针对脉冲探地雷达用于深层探测时存在的局限性，设计了一种基于ＡＤＣ作为采样头的超宽带深层探地雷达接收机系统。文中通过使用ＡＤＳ软件对传统四管平衡门采样头电路进行仿真，指出了限制系统动态范围最主要的因素，提出了
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎｌａｆｏｕｒｂａｌａｎｃｅｄｄｏｏｒｓａｍｐｌｉｎｇｈｅａｄｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ｐｏｉｎｔｉｎｇｏｕｔｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｌｉｍｉｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｙ — ｎａｍｉｃｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｔｉｍｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅｈｉｓｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｌｏｗ— ｃｏｓｔｒｅｃｅｉｖｅｒｓｙｓｔｅｍｈａｓａｌａｒｇｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｕｐｔｏ８０ｄＢ，ａｎｄｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｔｈｅｄｅｅｐｒｏｇｕｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒａｄｒａｓｙｓｔｅｍｏｆ

高频地波雷达数字接收机设计

２接收机设计原则
雷达接收机设计目标是使接收机能从噪声背景中
对于不同体制和频率的雷达只要更改ＤＰ软件就能Ｓ
适应。
最佳地分离出所需要的回波信号，考虑因素包括系统噪声、系统增益、灵敏度、动态范围和带宽等问题。接
收机的设计还与应用背景、射波形的形式、性以及发特
平坦度０３Ｂ，５ｚ．ｄ４ＭＨ处抑制度大于６ｄ。０Ｂ
（）ＡＣ的选择２Ｄ
ＡＣ的选择原则是在较容易实现的前提下优选Ｄ
大动态范围的ＡＣＤ。另外，由于接收通道多，需所
ＦＧＡＰ
ＡＣ也就多，Ｄ因此ＡＣ的功耗及体积也是必须考虑Ｄ的因素。在射频宽开低通采样的结构中，为防止由于ＡＣ采样频率（低而引起的ＡＤ量化结果频率混Ｄ）／迭现象，要求ＡＣ采样时钟的频率大于２倍的射频Ｄ频率（最大３Ｍｚ，以要大于６Ｍｚ０Ｈ）所０Ｈ。提高采样频率可以改善ＡＣ的检测能力，Ｄ在可实现的范围应选择采样率高的ＡＣＤＤ。ＡＣ的动态范围取决于它
和设计，进行了实际验证。验证结果表明该数字接并收机设计正确、理。合
数字接收机的优点：
（）１模拟电路少、功耗低、体积小；（）数字ｒＱ平衡度好；２／
（）数字电路有较好的灵活性，３同一个硬件平台，
３数字接收机设计方案
３１数字接收机硬件平台．

雷达系统的设计与使用

雷达系统的设计与使用雷达（RAdio Detection And Ranging）是一种利用电磁波进行探测与测距的系统。

它已广泛应用于军事、民用、科学等领域。

雷达系统的设计与使用涉及多个方面，包括系统架构、信号处理、目标识别等。

本文将从这些方面介绍雷达系统的设计与使用。

一、雷达系统架构雷达系统通常由发射机、接收机、天线以及信号处理器等组成。

在发射端，发射机会产生一些电磁波信号，并通过天线发射出去。

接收端的天线接收这些信号，并将它们送入接收机中进行信号放大和滤波等处理。

经过这些处理后，信号就能够被传输到信号处理器中进行分析、处理和展示。

在雷达系统中，发射机和接收机的设计是非常重要的。

发射机的设计需要考虑到发射功率、频率、脉冲宽度等参数。

接收机的设计则需要考虑到灵敏度、带宽、动态范围等参数。

对于不同的雷达应用场景，这些参数的设计需要进行适当的调整和优化。

二、雷达信号处理雷达系统接收到的信号通常会受到噪声、杂波等因素的干扰，因此需要进行信号处理。

雷达信号处理涵盖了众多技术，如滤波、波形设计、脉冲压缩、多普勒滤波等等。

其中，脉冲压缩是雷达信号处理中一个重要的技术。

脉冲压缩可以将一段较长的脉冲信号通过FFT变换等处理方式，压缩成一个短脉冲信号。

这样可以提高雷达系统的距离分辨率和精度。

三、雷达目标识别雷达目标识别是指通过雷达系统获取的信号数据，对目标进行识别和分类。

其中，目标的特征提取是一个重要的环节。

雷达信号中常见的目标特征包括目标的杂波特性、多普勒特性、散射截面等。

通过分析这些特征，可以对目标进行分类和识别。

目标分类是雷达目标识别中的一个难点。

目标分类通常基于机器学习和模式识别等技术。

常见的目标分类方法包括最小距离分类、支持向量机分类、神经网络分类等。

四、雷达系统的应用雷达系统在军事和民用领域都有着广泛的应用。

在军事应用中，雷达系统可以用于监测和跟踪目标、导弹预警、对空防御等。

在民用领域中，雷达系统可以用于气象探测、航空航天、海洋勘探等。

雷达接收机自动测试设计与实现

ｃａａｔｒ，ｇａａｔｅｈｅｔｎｒｃｓｔｔｉｉｕｉｃｅｓｆｃｓ．ｉｌｆｃｏｓｕｒｎｅｓｔｅｔｓｉｇｐｅｉｅａｈｅｍｎｍｍｎｒａｅｏｏｔＫｅｗｏｄ：ｒｄｒｒｃｉｅ；ｔｓ；ａｔｍａｉｙｒｓａａｅｅｖｒｅｔｕｏｔｃ
Ｚ，总动态为Ｄ—ｙＰ一，＿总增益Ｇ＝ＺＹ＋１－。测试完— 个通
通常测试雷达接收机的主要技术指标包括：接收机噪
道后，测试电缆更换到另外一个通道，复上述操作。把重
声系数、接收机增益、接收机动态、接收信号带宽、收机接
带内平坦度。
０引言
雷达技术的发展，对接收机测试指标的要求越来使得越多，雷达的接收机都要花费大量的人员和时间在测每部试指标的设置上，收机自动测试系统能够自动测试我们接关心的接收机的技术指标，节省测试时间和人员配置，高提测试工作的效率。本文分析了传统的接收机测试方法及其优缺点，了接收机自介绍动测试系统的设计和实现方法，以及其软硬件组成和测试过程，和传统的测试方法进行了并
图１接收机噪声系数测试框图１２２接收机动态和增益测试．．
校准测试仪表及辅助测试电缆后，照图２按连接测试
１测试指标及传统测试方法
１１测试指标．
设备，用频谱仪监视接收通道信号输出跟随信号源变化情况，１ｄ读Ｂ压缩点处信号源输出功率ｙ和频谱仪功率读数

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Telecom Power Technology
研制开发
雷达接收机综合测试系统设计
钱　程，钱叶旺，许亚男
机电工程学院，安徽池州
针对雷达接收机测试过程高速、实时及数据量大的特点，设计了一种高性能雷达接收机综合测试系统。

该系统
设计的高速数据采集卡通过光纤接口采集雷达接收机数据，并通过
由专用虚拟仪器分析软件对雷达数据进行分析测量，
详细介绍了雷达接收机综合测试系统的组成、高速数据采集卡等硬件设计以及专用虚拟仪器分析软件的设计。

雷达接收机；虚拟仪器分析软件；高速数据采集卡；FPGA
Design of Radar Receiver Integrated Test System
QIAN Cheng，QIAN Ye-wang，XU Ya-nan
School of Mechanical and Electrical Engineering，Chizhou University
In view of the characteristics of high speed，real time and large amount of data in the test process of radar designing a high performance radar receiver comprehensive test system. The system is composed of real instrument
based on the FPGA design of high-speed data acquisition card through the optical。