直接下变频数字宽带雷达接收机

信 号 !通 道 中 有 用 的 信 号 是 窄 带 的 !如 图 6!所 需 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !下 转 第 4" 页 "
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舰 船 电 子 对 抗 !!!
第 ", 卷 !
外!对于"阶"# 阶 低 通 滤 波 器 也 可 利 用 同 样 的 近似来推导#
# !结束语
H)/ 可以通过编程相位累加值 设定 调 谐 频 率!相位累加步进 "!Q#BF=&"$!%#"!其 中 #BF=为 输出调谐 频 率!#" 为 采 样 频 率!$! 为 累 加 器 字 长$
调谐频率精度"# 是采样频 率 和 字 长$! 的 函数’"# Q#"%"$! !所 以 给 定 "#!$! Q (9BN" ""#&#"#)!其 R,(3 谱 见 图 $!图 中 R,(3 值
F$
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图1!+<(/ 典型频率响应
,!结束语
综上所述!该设计 占用资 源少!速 度快!可 以 满足宽带的数字接收机应用#
线雷达系统中%
&!目的
传统的雷达接收 机*$+ 解 调 由 模 拟 电 路 完 成 "见 图 &%
图 &! 传 统 的 接 收 机 结 构
!!*$+ 通 道 的 混 频 器 采 用 等 频 的 0/"但 之 间 的相位相差 1%2"" 个通道 的增益必 须 匹配% 如 果这两个要求在雷达频带内的所有频率不能完 全 满 足 "那 么 其 动 态 范 围 将 下 降 % 同 时 由 于 相 位 和 增 益 失 配 "虚 假 目 标 将 会 出 现 % 另 一 个 缺 点 是 "路通道需要" 个 ’$( 转 换 器"’() 之 间 的 失 配会进一步降低其性能%
图 #! 直 接 数 字 下 变 频 接 收 机 核 心 结 构
4 !(() 的实现
4O& !H)/ H)/ 的 结 构 见 图 4!其 核 心 部 件 是 相 位 累
加 器 !它 每 个 采 样 时 钟 周 期 更 新 一 次 $ 预 置 的 相 位累 加 值 用 来 控 制 输 出 频 率!!BPP是 相 位 初 值 寄 存器$相位累加器输出值作为正余弦查找表的 地址!每时 钟 输 出 当 前 节 拍 的 调 谐 时 钟 *和 + 分量!用来分别与 ’( 值相乘$
舰 船 电 子 对 抗 !!!
第 "5 卷 !
图4!H)/ 结构
图$!单调谐测试下 H)/ 的谱
图5!)*) 滤波器的基本结构
!!*JN;N<I=B<段包含 ’ 个工作在#" 速率下的 积分 器!每 个 积 分 器 为 一 个 单 极 点 滤 波 器!具 有
一致 的 反 馈 系 数!其 传 递 函 数 为 () "*#Q
"!接收机结构
数字*$+ 解调 导 致 接 收 机 和 3, 部 分 只 需 一级混频"这个混 频 器 将 3, 信 号 下 变 频 到*," *, 信号被带通采 样"*$+ 解 调 在 数 字 域 执 行"这 样的接收机 结 构 见 图 "%3, 和 *, 块 包 括 了 运 放和滤波器%
收稿日期’"%%# %4 %#
查找 表 的 字 长 和 深 度 由 所 需 的 R,(3 值 % 确 定 !$" Q%%5$
4&"! )*) 滤波器 )*) 是一个多速率滤波器!用来在数 字系统
中实现大采样率的改变$)*) 中无乘 法器!只包 含加法*减 法 和 寄 存 器$ 图 5 描 述 了 )*) 滤 波 器的基本结构$
#%
以上是本电机控制驱动模块的硬件和软件 实现!根据它在 K7 &型 医 用 直 线 加 速 器 中 的 使用 效 果 来 看!达 到 了 它 的 设 计 指 标!并 且 通 用 性很好#
参考文献
&! 正 田 英 介 $日 %+自 动 控 制+第 & 版+北 京&科 学 出 版 社 !"%%&
"!周其节+自动控制原理+第 & 版+广 州&华 南 理 工 大 学 出版 !&.1.
为%Q64MS!#%Q&%&" @7T!#?Q&"% @7T$ 为了 得 到 好 的 R,(3 性 能!一 般 可 仔 细 选
择#" 和#BF=!但 在 某 些 情 况 下!如 #BF=可 调 谐 时! R,(3 的性能 不 高$ 在 基 于 ’() 的 系 统 中!增 加一 个 微 小 的 随 机 噪 声!可 以 使 误 差 均 匀 分 布! R,(3 得以提 高$ 因 此 在 正 余 弦 查 找 表 之 前 增 加 一 个 加 法 器 !将 一 个 小 的 伪 随 机 噪 声 加 入 到 相 位中去$
之处在于*, 之后接& 路 ’()!其后全部是数字 部件!相差信号 由 H)/"HFA:;<8I9)BJ=<B9/?K L899I=B<#产生!其 输 入 频 率 为 采 样 频 率 !"!输 出 *%+ 调谐时 钟$ 混 频 器 由 数 字 乘 法 器 和 滤 波 器 组成$’() 采样数据和调谐时钟 相乘输 出平 移 后的复数回波$滤波器由多级多速率滤波器组 成!包 括 )*)")I?LIM;M*J=;N<I=B<)BA:#滤 波 器和"个多相结构的 ,*3 滤波器组成$
关键词!! 直接下变频 !!宽带接收机!! 数控振荡器件 !!多速率滤波器
%!引!言
’$( 转换器 性 能 的 提 升 允 许 发 射&接 收 中 的 数 字 信 号 处 理 越 来 越 靠 近 天 线 "一 个 适 于 用 数 字信号处理的任务 就 是 雷 达 接 收 机 中 的*$/ 解 调 % 主 要 讨 论 这 种 雷 达 接 收 机 "它 被 用 于 阵 列 天
& &U+U&
$)BA:
段
工
作
在
#"%,
的 速 率 下!其
中
, 为采样速 率 改 变 因 子!,Q#"%#BF=$ 这 个 段 包 含 ’ 个 )BA:节点!每个 节 点 包 含 - 级 微 分 延 时!微分延时是 控 制 滤 波 器 频 率 相 应 的 参 数!可以 为 & 或 "$ 单 个 )BA: 节 点 的 传 递 函 数 为 (."+#Q&U+,- $在*J=;N<I=B<和 )BA:之间有
$!<’L2 的实现
;M=MNO公司的平台 <’L2 如 6MPQRO ((!具 表 &! 资 源 及 性 能
参数
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有丰富的片 内 资 源!如 5B4"S=HT8 />U")55" 7V=QMW=X!其 5B4 的 逻 辑 结 构 特 别 适 于 )2 算 法#本设计 综 合 器 采 用 0XNW=MYX!*"!布 线 器 采 用(09$*"M!其 中 A+3 部 分 由 +HPRLRN 产 生# +HN?QP>MNQ未作 设 置!采 用 自 动 布 局 布 线 工 具! 结果如表&所示#
通过 在 数 字 域 执 行 *$+ 解 调"这 些 混 频 器 不再 需 要"相 位 和 增 益 的 不 匹 配 将 被 避 免"同 时 由于只需一个 ’()"’() 之 间 失 配 误 差 也 被 消
除%然而"这个 ’() 采样频率"倍于传统结构" 这 使 得 ’() 成 为 关 键 的 部 件% 数 字 滤 波 器 必 须认真考虑功率消耗和数据吞吐力%
第 "5 卷 第 4 期
舰船电子对抗
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直接下变频数字宽带雷达接收机
徐朝阳
!船舶重工集团公司!"#所"扬州 ""$%%&#
摘要!传统的雷达接收 机 由 于 ’() 和 增 益 之 间 的 不 匹 配 以 及 *$+ 之 间 的 相 位 不 匹 配 带 来 误 差%
以数字方式执行*$+ 解调将消除这个误差%介绍 了 直 接 下 变 频 数 字 接 收 机"给 出 了 一 个 可 综 合 的 接 收 机 结构"并在 ,-.’ 上实现%