数字阵列技术的研究

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一种C波段数字阵列模块设计与研究

一种C波段数字阵列模块设计与研究
收 稿 日期 :020 -7 2 1-32 修 订 E期 :0 20 -0 t 21- 2 4
图 1 数 字 阵 列模 块 在 系 统 中 位置
( 中国电子科技 集 团第 3 8研 究所 , 合肥 208 ) 3 0 8
摘 要 : 介绍 了一种 C波段数 字阵列模 块 的设 计 , 该模 块 可应 用 于数 字 阵列 雷达 中 , 该模 块 包含 独
立可控 的 多个通道 , 易于 实现 收发数 字 波束形 成 , 阵列模 块 中电路 共 用部 分 均采 用集 中供 给 , 混 将
Th sg fC- a d Di ia r y Tr n c i e o u e e De i n o b n g t lAr a a s ev r M d l
LI Xio z e g, U a —h n CHEN n —h o, Ro g z a TA0 Yu—o g, ln ZHANG Yi
第 3期 21 0 2年 6月
中鼋 舛 呵雹 权 I 谚; 譬 陂学
J u n lo AE T o r a fC I
Vo . . 17 No 3
J n 2 l u . 02

种 C 波 段 数 字 阵 列 模 块 设 计 与 研 究
刘 晓政 , 荣 兆 , 玉龙 , 陈 陶 张 奕
又有 大动态 范 围的接收 信号 由天线 进入 组件 。如 何
0 引
言 ~
保 证 收发组 件 有 效 、 全 地 工 作 , 证 系统 的灵 敏 安 保 度 、 态范 围和输 出功 率等指标 在 接 口处 不 变坏 , 动 是 系统设 计 中需 要优 先考 虑 的。 统 筹考 虑系统 的 阵面分 布设计 与单 个模块 的尺 寸 , 数字 阵列模 块设 计为八 通道 一体化 的形 式 , 将 考 虑到发 射模块 的空间 隔离 、 热 、 电和控制 等易 用 散 供 性 , 牲一定 的空间和 重量 , 数 字阵列 模块设 计 为 牺 将 收发 前端分 离 的形式 , 引 出数 字 阵列 模 块 在 雷 达 先 系统 中 的位 置 , 图 1所示 。 如

数字阵列雷达数据处理技术

数字阵列雷达数据处理技术
南京信息工程大学 硕士学位论文 数字阵列雷达数据处理技术 姓名:秦亚萍 申请学位级别:硕士 专业:信号与信息处理 指导教师:王建 20100501
摘要
摘要
数字阵列雷达(DAR)是一种接收和发射都采用数字波束形成技术的数字 化相控阵雷达,一方面,其具有系统资源调度和波束指向控制更加灵活,易于 实现多功能和多任务;信号接收处理动态范围大,抗干扰能力强:可形成各种 特殊赋形的照射波束,以实现可控的空间功率分配;通过同时形成多个波束, 可以实现宽角空域覆盖和对多个目标的同时高数据率搜索、跟踪等特点。另一 方面,由于数字阵列雷达的信号产生和接收处理全部采用多通道并行的数字化 处理技术,其系统构成十分复杂,实时产生的海量信号数据对系统的数据吞吐 和处理能力要求极高,多功能和多任务带来的系统控制、资源调度和目标数据 处理的复杂性对数字阵列雷达数据处理系统的设计和工程实现形成巨大挑战。 本论文课题针对某数字阵列雷达的技术特点和数据处理功能需求,开展数字 阵列雷达数据处理算法、数据处理流程设计和数据处理系统工程化实现方法研 究,重点分析研究了数字阵列雷达实现多功能和多任务的数据处理流程及数据 处理系统工程实现中的关键技术,对从警戒搜索、目标确认到排序跟踪各环节 的处理算法进行了仿真分析,给出了数字阵列雷达数据处理流程的优化设计方 案。 本论文完成的主要研究工作包括: (1)数字阵列雷达数据特点及数据处理模式分析研究。分析了数字阵列雷达的 回波点迹延伸和波束调制特性,针对数字阵列雷达系统数据处理的功能需求和 数据处理流程穿插交替的特点,研究了多目标数据处理的警戒搜索任务执行过 程、目标截获确认过程和多目标跟踪任务编排调度执行过程的数据处理模式。 (2)数字阵列雷达多目标数据处理算法研究。重点讨论了目标航迹起始、点迹 数据关联和跟踪滤波三个关键环节的算法;针对点迹密集环境下现有基于 Hough变换的目标航迹自动起始算法的不足,提出了一种改进的单变量Hough 变换航迹起始方法,能够在较复杂的杂波剩余背景中较好地实现目标航迹的自

数字阵列雷达及其进展

数字阵列雷达及其进展
nq e s d b t n rc iig a d t n mi ig iu s i u e o i e e vn n r s t n .B c u e b t a s ta d r c i e mfr n s ra i d i s h a t e a s h t n mi n e ev b a omi g i e l e n o r e z
Th v l p e to g t lAr a d r e De eo m n fDi i r y Ra a a
WU n qn Ma - ig
( EE N .8R sac ste-H f 30 1 C ' o3 eer I tu I h n it ei 03e f x ito it r es gado e u br f tat ef tr a ovn it r g a f m。 A a g r ei ly f g a po s n f r a m e t ci a e t nene — h h l b i d l c i n i s n oar v e u s h t nl hsdar dr I i ppr a vr e f i t r yr a r et -i ldn ebs o — i a ae r yr a. nt s ae- oev w o dga a a dr s e ne n u igt ai cn o p aa h n i i l r a ip s d c h c
吴曼青
( 中国电子科技 集团公 司第 3 研究所, 8 安徽舍肥 203 ) 30 1
摘 要 : 数字阵列雷达是一种接收和发射波束都 以数 字方式 实现的全数 字相控 阵雷达。由于数字 处理所具有的灵活性 , 数字阵列雷达拥有许 多传统相控 阵雷达所无法比拟的优越性 。本文对数字 阵

基于数字阵列雷达的单脉冲测角技术研究

基于数字阵列雷达的单脉冲测角技术研究

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展 开式 ( 1 ) , 接 收信 号 是 一个 Ⅳ×1 维 的矩 阵 , 即

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r .因此 , 和
( S i n 0 _ s i n ) ( 3 )
系统 结 构 出发 , 给 出了2 种 数 字 和 差 单 脉 冲 的 测
角原理 , 比较 了 白噪声 和 阵元 通 道 幅 相误 差 对 2
. . .
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1 阵列信号模型
如图1 所示 , Ⅳ 单 元 均 匀 线 阵模 型 , 天 线 阵
元间隔 d, 经 过 数 字 下 变 频 和 中频 A D采 样 后 接
, ,
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( s i n 0 一 s i n 0 ) ) / s i n ( ( s i n 0 一s i n 0 ) ) l
价值.
关键词: 数 字阵 列 雷达 ; 数 字波 束 形成 ; 单 脉 冲测 角 中图 分类 号 : T N 9 5 7 文献 标 志码 : A 文 章编 号 : 2 0 9 5 - 5 8 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 1 8 4 . 0 4

数字阵列雷达资源管理技术研究

数字阵列雷达资源管理技术研究
最大限度减少 目标 状态的评估误差 。 在波形选择过程中 , 要想提高 目标
达技术 已经不能够满足现代化发展需求 , 加。
数字阵列雷达资源管理概述 数字 阵列雷达主要是指一种用数字波束形成代替传统模拟波束 , 以


运动状态 的评估精度 , 必须选择合适的波形库 , 这对于改变传统的量测 误差具有重要意义 , 波形量测出现的误差 中, 扁 的参数 刚好是脉冲的宽 度 ,如果换成其他波形 ,控制参数也会 随之改变成其他的脉冲宽度 。
雷达能量资源管理主要是指波形管理 , 在数字 阵列雷达 中, 能够进 行管理 的波形参数主要包括发射脉冲宽度 、 峰值 功率 、 脉 冲重复周期及 发射脉冲的调制形式等 , 不 同的参数会对测量数 据产生不 同的影响 , 但 最终都是要 由测量精度进行反映 , 通过选择合适的波形 , 能够有效提升
通过改进处理 , 利用新方法 , 又能够对 R G P O假 目标中拥有 的回拨幅度
大、 信噪 比大的特点 , 从 而进行 回拨点迹信噪 比的检测 , 以降低误判几 率, 确保消除 电子干扰 , 并且及 时进行漏洞补充 , 保证 雷达系统 的正常
运行。 结 束 语
现代化的数 字阵列雷达应用范围越发广泛, 无论是对社会经 济发展 需求 , 还是对科学技术发展需求 , 都有较 大的符合度 , 同时也实现科技 水平的进一步提升 , 为我国的未来可持续发展奠定 良好基础。 在未来 的 发展过程 中, 数字阵列雷达资源管理技术仍需要不断改进和完善 , 弥补 其 中的漏洞 ,并采取科 学的促进措施 ,使其与传统雷达技术划清界 限, 完全实现数字阵列雷达资源管理技术 的应用 , 从而为我 国的社会主义现 代化建设作 出更大的贡献 , 也更好的满足国防及其他方面对于此种技术

雷达系统(4)

雷达系统(4)

• 数字T/R组件的收发状态是独立的,发射支路由DDS产生所需 的波形、经两次上变频形成发射信号通过环流器输出;接收支路 由环流器输入经限幅低噪声放大、两次下变频、A/D变换、I/Q 分离形成数字信号输出。DDS只对发射信号进行幅度和相位加权, 在接收状态幅相控制通过常规DBF方法完成。收发通道变频所需 的本振信号是时分复用的,有利于改善收发通道间相互干扰。
(3) 宽带数字阵雷达的延时补偿技术
孔径渡越时间的经典补偿方法是将天线分成若干子阵,子阵内采 用相位波束控制,而子阵之间采用时间延迟补偿,如图所示。
子阵之间通过时间延时控制之后,波束的偏移主要是由子阵孔 径渡越时间确定,极大减小了整个阵面对孔径渡越时间的影响。
若天线阵内每一个单元都包含有时间延时单元,使得在第N号单 元通道内的信号延迟τA,则第i号单元通道内的延迟为iτA/(N-1)。这 样,天线的孔径渡越时间TA将降为TA-τA。由信号频率变化所引起 的波束指向的偏移为:
f • tg
f0
当目标回波能量非垂直入射阵列时,阵列方向图形成时,边缘单 元需要的相位: (2 / 。)Lsin
L为阵列孔径,如果只改变频率而不改变移相器,那么波束将会 移动。对于等线长馈电而言,不会使波束变形,并且当频率增大时 ,波束会移向法线。如果由时延网络代替移相器,则通过时延网络 的相移会随频率变化,但波束保持不动(波束指向不变)。当使用移 相(独立于频率)控制波束时,若工作频率为雷达中心频率f0,波 长为λ0,若要求天线线阵的波束最大值指向为θ,则对于离阵中心 距离为x的单元,其相位为: (2x / 0 )sin (2x / c) f0 sin
4.2 数字阵列雷达的基本原理
接收和发射波束均以数字方式来实现的全数字化相控阵天线雷达 就称作数字阵列雷达。

数字阵列技术的研究

数字阵列技术的研究

图4 数字雷达系统原理框图 2.2 高速A/D变换器和D/A变换器发展 随着高速ADC器件不断发展,国外多家公司推出了一系列高
( )64通道全数字接收阵列
99
( )64通道全数字接收阵列的分解视图 图5 Thales的64通道瓦片式阵列
法国Thales公司开发的M3R, GM400和SM400的雷达都采用 了最新的数字技术,而且数字接收阵列的结构逐渐从砖块式结 构向瓦片式结构转变。图5是该公司研制的64通道全数字接收阵 列的实物图,工作在S波段,包括2个32通道的接收板(主要实 现带外信号抑制、镜像信号滤波、放大、下变频以及A/D变换 和数字信号同步处理的功能),1个控制板和光接口模块以及电 源模块(AC-DC变换)。该接收阵列模块重8Kg,体积为100× 340×390mm3, 功 耗 1 5 0 W ; 主 要 应 用 于 地 面 雷 达 ( 如 G M400、 GM500)和海军雷达(See Master 400)。
图3 四个收发通道的MIMO软件化雷达原型 在国内,中电集团第三十八研究所、第十四研究所、成都 电子科技大学、西安电子科技大学、空军雷达学院和国防科技 大学等研究所和院校都对数字阵雷达技术进行了理论研究,在 系统方案和数字收发试验系统等方面已取得了一定进展。 中电集团第三十八研究所从上世纪90年代开始,一直致力 于数字阵列雷达的研究,在1998年研制成功了4单元发射数字波 束形成试验台,研究结果证明了基于DDS的发射DBF技术用于相 控阵雷达的可行性。于2000年9月研制成功8单元一维收发全数 字波束形成试验系统,实现了低副瓣发射波束及发射波束零点 的形成。2005年,完成了512个单元的DAR试验系统,该系统采 用模块化设计思想,其标志性成果为高度集成和可靠的DAM (Digital Array Module)。2008年完成全阵面收发DBF演示 验证系统的研制。 2 数字阵列关键技术进展研究 2.1 射频数字化接收和波形产生技术 随着数字逻辑集成电路以前所未有的运行速度向前发展, A/D变换器和D/A变换器也在尽可能靠近天线,采用射频采样和 波形产生的方式实现全数字化,利用可编程数字电路实现软件 化数字阵列雷达的条件已日趋成熟。 下图给出的数字雷达系统中,射频波形信号由数字信号直 接经D/A变换器产生,回波射频信号经宽带放大后经A/D变换器 直接采集成数字信号在数字域进行处理。这种架构具有很多优 点:模拟元件数和复杂性降低;基于软件的能力升级,易于实 现软件无线电;易于实现多功能雷达。

数字天线阵列探究

数字天线阵列探究

数字天线阵列探究随着无线通信技术的发展,数字天线阵列作为一种先进的技术,被广泛应用于无线通信领域。

数字天线阵列的核心是由多个天线单元组成的系统,它可以实现空间信号处理,提高无线通信的效率和可靠性。

本文将探究数字天线阵列的原理、优势以及在实际应用中的作用。

一、数字天线阵列的原理数字天线阵列是利用多个天线单元进行空间信号处理的系统,它的基本原理是利用每个天线单元接收到的信号进行数字处理,从而实现对信号的精确定位和干扰抑制。

数字天线阵列的工作原理主要有以下两种:1、波束形成波束形成是数字天线阵列的一种基本工作模式,它利用多个天线单元组成的阵列进行相位调节,将多个接收到的信号合成一个方向性较强的波束,从而实现对信号的定向接收和干扰抑制。

波束形成的关键是合理控制不同天线单元之间的相位差和振幅差,以保证波束的方向和强度。

通过波束形成技术,数字天线阵列可以在复杂的无线环境中提高接收信号的质量和可靠性。

2、MIMOMIMO (Multiple Input Multiple Output) 多输入多输出技术是数字天线阵列的另一种基本工作模式,它利用多个天线单元同时传输多个数据流,从而提高无线信号的传输速率和可靠性。

MIMO 技术可以利用空间分集的方式进行数据传输,通过多个天线单元接收到的信号均匀地分配给不同的数据流,从而避免了单一天线传输信号时遇到的潜在干扰和误差。

二、数字天线阵列的优势数字天线阵列相比传统的单一天线具有很多优势,主要包括以下几点:1、空间信号处理数字天线阵列可以利用不同天线单元之间的相位差和振幅差实现空间信号处理,从而提高接收信号的质量和可靠性。

波束形成技术可以实现对信号的定向接收和干扰抑制,MIMO技术可以利用多个天线单元同时传输多个数据流,提高无线信号的传输速率和可靠性。

2、灵活性和可扩展性数字天线阵列可以根据需要灵活地配置不同数量和类型的天线单元,以满足不同应用场景的需求。

同时,数字天线阵列可以通过增加天线单元的数量扩展其接收范围和处理能力,提高其适用范围和性能。

阵列信号处理的基本知识分析

阵列信号处理的基本知识分析

diag{g ej1 ,, g e } jM
1
M
阵元之间的互藕 有关因素:阵元之间的间距大小,系统工作 频段,采用的传感器类型等。 设所有阵元之间的藕合系数矩阵为C,则考 虑到阵元间互藕的阵列输出信号模型为:
x(t) CAs(t) n(t)
阵元位置 阵元测向的关键信息是空间信号入射到各阵 元的相对延迟相位,而这一相位依赖于阵元 之间的空间位置,阵元位置误差直接导致延 迟相位估计误差,从而影响信号参数估计。
信号参数估计(DOA,频率,极化参数,距离, 时延等): 谱估计方法(子空间方法,波束形成 方法),参数化方法(最大似然,基于子空间逼 近方法)。
Ref[1] H.krim and M.Viberg, Two decdees of array processing research: the parametric approach, IEEE signal processing Magazine, Vol.13, Vol.4, 1996. Ref.[2] D.H.Johnson, D.E.Dudgeon, Array signal processing, Prentice-Hall,1993. Ref.[3] IEE Proc. 1991. Ref.[4] Vaccaro, R.J, The past, present, and the future of underwater acoustic signal processing, IEEE Signal Processing Magazine, Vol.15 , No.4 , 1998.
-25
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基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究

基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究
测量系统的各项最佳 参数 。仿真实验结果验证 了该方法的有效性。 关键词:宽带数 字阵列雷达 ; Dehr ig 宽带 L M 脉冲信号 ; 相对 时延测 量 ci n ; p F
中图分类号: P 5 T 98
D I 1. 2/PJ 16 08 19 O : 0 74S .14. 0 . 54 3 . 2 0
基 于 Dehr ig技术 的宽带全数字 阵列雷达 时延测量方法研 究 ci n p
彭 卫④ 汪学刚 唐 斌 吴宏刚
605) 104 f 电子科技 大学 电子工程 学院 成都 f 中国民航局 第二研 究所 摘
成都 604 ) 101
要:该文基于 D ci ig e r n 技术,提 出了一种测量宽带数字 阵列中不 同 T R组件 问相对时延的新方法。为 了提 hp /
Pe g W e④ n i W a gXu — a g n eg n Ta g Bi n n W u Ho gg n n -a g
(colf l t nc nie n, nvr t Ee rnc c ne n e nl y f h a C egu605 , hn) Sho o e r iE g e g U i sy E co n m e i l t iS i c adTc o g i , hn d 104 C ia co e h o oC n ( h e n eerh ntue fCv v t nA mi s ai f h a C egu 101 C ia T e c d sac stt o il i i d n t t no i , hnd 04 , h ) S o R I i iA a o ir o C n 6 n
文献标识码:A
文章编号:10—8621)1 020 09 9(000— 3—6 5 0

数字阵列实时信号处理在船舶通信中的应用研究

数字阵列实时信号处理在船舶通信中的应用研究
[3 ]
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1
阵列天线处理理论
阵列天线根据结构的不同可分为直线阵与平面阵
[ 1 ]
随着数字阵列信号处理技术的快速发展, 其在 通信、雷达以及医学成像等领域被广泛应用。 本文 对数字阵列信号处理在船舶通信中的应用进行了研 究,给出了一种舰载超短波相控天线阵列的通信方 法设计。在该方法中, 天线阵列采用圆柱形阵列结 构,以提高辐射强度, 此外, 利用阵列信号处理方 法进行波速扫描, 以抑制电磁干扰信号, 提高信噪 比。本文结构安排如下: 1 ) 对阵列天线的相关基 础理论进行了介绍; 2 ) 给出了一种圆柱超短波线 控天线阵列的设计方法; 3 ) 对圆柱超短波线控天 线阵列的性能进行仿真。
中图分类号:
文章编号: 1672 - 7649 ( 2016 ) 5A - 0106 - 03
Design and intelligent control of a small ship adsorption robot
ZHENG Limin, LU Yifeng ( Henan Industry and Trade Vocational College, Zhengzhou 451191 , China) Abstract : In recent years,digital array signal processing technology has developed rapidly,and has
对数字阵列信号处理在船舶通信中的应用进行研究, 给出一种舰载超短波相控天线阵列的通信方 通信为应用背景, 法。实验结果表明, 本文给出的超短波相控阵天线能够有效抑制干扰信号, 提高通信系统的辐射功率 。
关键词:
船舶通信; 阵列天线; 阵列信号处理 U665. 26 文献标识码: A doi: 10. 3404 / j. issn. 1672 - 7649. 2016. 5A. 036

雷达系统(4)

雷达系统(4)
对于一个f0=1300MHz的L波段的相控阵雷达,所允许的最大 信号瞬时带宽只有13MHz或26MHz。这对于要完成高分辨率测量的雷 达、雷达成像及扩谱信号雷达来说是远远不够的。 天线对数字阵雷达信号带宽的限制,除了受到“孔径效应”的 影响外,还受限于天线孔径渡越时间: TA ( L / c) sin 当孔径渡越时间TA大于信号带宽的倒数时,阵列两端天线单 元所辐射的信号将不能同时到达θ方向的目标;或者阵列两端天 线单元所接收到的信号将不能同时相加。
孔径渡越时间对调频信号包络的影响
由图线阵可见,目标若在θ方向,则第(N-1)号单元辐射的信 号要比第0号单元的信号超前TA到达目标。因此,对于脉宽为T、带 宽为△f的线性调频脉冲信号,各天线单元辐射的信号在目标位臵 上合成的信号包络将不再是矩形,而是如图所示的梯形。
当没有使用等路径长度馈电时,馈电网络会随频率产生相位变 化,在某些情况下,馈电实际上可以补偿孔径效应,且产生与频率 无关的波束指向。然而更常规的馈电会减小阵列的带宽。 端馈串联阵列如图(a)所示。 辐射单元串联葵电,从馈点一个 比一个远地排下去。当频率改变 时,辐射单元的相位变化正比于 馈线长度,使孔径相位相应呈线 性倾斜,并使波束扫描。 中心馈电阵图(b)所示,可 认为是两个端馈阵。每一馈电控 制一孔径,此孔径是总的一半, 因此具有两倍的波束宽度。 馈电网络:(a)端馈 (b)中心馈电
波束形成器的FPGA实现
X0 X1
。 。 。
N 通 道 数 字 正 交 采 样
。 。 。
N 通 道 数 字 下 变 频 器
数字波束形成网络
(FPGA)
DBF 输出
权值 序列
XN-2 XN-1
数字信号处理器
(TMS320C6455)

数字阵列雷达14

数字阵列雷达14

数字阵列雷达数字阵列雷达是一种先进的雷达技术,它利用数字信号处理和阵列信号处理技术来实现目标探测和跟踪。

相比传统的机械雷达,数字阵列雷达具有更高的分辨率、更快的更新速度和更强的抗干扰能力。

本文将介绍数字阵列雷达的工作原理、优势和应用前景。

工作原理数字阵列雷达由多个接收和发射天线组成,每个天线都与一个独立的收发模块相连。

当雷达系统接收到回波信号时,每个接收天线将信号进行采样并转换为数字信号。

这些数字信号经过信号处理单元进行合成和处理,最终实现目标检测和跟踪。

数字阵列雷达的一个重要特点是波束形成技术。

通过控制每个天线的相位和幅度,数字阵列雷达可以形成多个波束,从而实现对目标的定位和跟踪。

波束形成技术可以有效提高雷达系统的分辨率和抗干扰能力。

优势1.高分辨率:数字阵列雷达能够形成多个波束,提高目标的空间分辨率,实现对小目标的有效检测。

2.快速更新:数字信号处理技术使得雷达系统的数据处理速度更快,可以实现对快速移动目标的实时跟踪。

3.抗干扰能力强:数字阵列雷达可以灵活调整波束的方向和宽度,从而有效抑制干扰信号的影响。

4.多功能:数字阵列雷达可实现多种工作模式,如跟踪、搜索、导引等,具有较强的适应性和灵活性。

应用前景数字阵列雷达在军事、民用航空、气象监测等领域具有广泛的应用前景。

在军事领域,数字阵列雷达可以用于飞机、舰船和导弹的目标探测和跟踪,提高防御能力和作战效率。

在民用航空领域,数字阵列雷达可以用于飞行安全监控、天气预警和空中交通管理,提高航空系统的安全性和效率。

在气象监测领域,数字阵列雷达可以用于降水、风暴和龙卷风的监测预警,提高自然灾害预警和救灾能力。

综上所述,数字阵列雷达作为一种先进的雷达技术,具有广阔的应用前景,将在未来得到更广泛的应用和推广。

结论数字阵列雷达是一种基于数字信号处理和阵列信号处理技术的先进雷达系统,具有高分辨率、快速更新和抗干扰等优势。

在军事、民航和气象监测等领域,数字阵列雷达都具有广泛的应用前景。

数字信号处理中的阵列信号处理技术研究

数字信号处理中的阵列信号处理技术研究

数字信号处理中的阵列信号处理技术研究数字信号处理是一个涵盖广泛的领域,其中阵列信号处理技术是其中一个重要分支。

阵列信号处理技术主要是通过使用多个传感器收集信号和算法来识别和分离信号。

阵列信号处理技术广泛应用于通信、雷达、声音识别、医学等领域。

阵列信号处理技术的基本原理是:通过将多个传感器放在一起,同时记录相同的信号,然后通过对这些记录的信号之间的差异的分析,从而实现发现、分离和识别信号。

这种方法通常被称为“空间滤波”。

这种方法需要大量的算力和纠错机制,但可以获得比单个传感器更高的信号质量和准确性。

阵列信号处理技术的应用对于现代社会有着极为广泛的影响。

在通信领域,阵列信号处理技术可以用于改善信号质量、提高数据速率和增强安全性。

在雷达系统中,阵列信号处理技术可以用于跟踪物体、识别障碍物并准确地判断对象的距离和位置。

在声音识别领域中,阵列信号处理技术可以用于区分不同的声音、从环境噪声中分离出人声并提升语音识别精度。

在医学领域,阵列信号处理技术可以用于定位肿瘤、检测心脏血流和分离患者的脑电图等。

阵列信号处理技术的发展历经了数十年的持续努力。

最初的方法是将所有传感器连接到一个中央处理器,并通过这台计算机使用一些基本算法来分离信号。

然而,由于计算资源有限,这种方法不仅速度慢,而且效果不尽如人意。

随着计算机技术的发展,阵列信号处理技术得到了更好的发展。

一种新的算法——波束形成——被发明出来,允许用户动态选择目标方向和抑制不想要的信号。

此外,拥有多个传感器的阵列可以同时运行,每个传感器都可以在本地进行信号处理,然后将信息传递给中央处理器,这可大大提高阵列信号处理的速度和准确性。

阵列信号处理技术发展的趋势主要是在利用人工智能和机器学习的技术来提高算法的精度和准确性。

通过使用大数据集和深度学习技术,可以训练计算机以获得更好的判断和预测性能。

此外,阵列信号处理技术的集成可用于追踪人类活动和运动,因此可以应用于医药和安全领域的大规模变革和应用。

雷达通信一体化中数字阵列模块的研究

雷达通信一体化中数字阵列模块的研究

雷达通信一体化中数字阵列模块的研究李伟;刘晓政;夏艳;杜瑞【摘要】为了适应机载雷达通信一体化综合技术需要,本文设计了一种用于收发系统的数字阵列模块.文章先论述了系统的组成和工作原理,然后运用微波工程原理对其模拟收发前端电路和数字收发电路进行详细设计和仿真,并对部分主要器件进行了测试.最后测试结果证明了设计的准确性,发射性能和接收性能满足使用要求.该产品采用自动化的微组装和表贴工艺,可制造性好.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】5页(P59-62,66)【关键词】数字阵列模块;收发前端;数字收发【作者】李伟;刘晓政;夏艳;杜瑞【作者单位】中国电子科技集团公司第38研究所合肥230088;中国电子科技集团公司第38研究所合肥230088;中国电子科技集团公司第38研究所合肥230088;中国电子科技集团公司第38研究所合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN950 引言雷达通信一体化技术[1-2]是当今的研究热点,它可以通过雷达/通信一体化设计,使雷达完成对敌目标搜索、探测、跟踪的同时,实现远距离、大容量、高速度的双向数据通信,减少分立装备的数量,提高电子系统装备的一体化水平、平台适装性和综合作战效能。

本项目构建的宽带数字阵列雷达/通信一体化集成试验系统,通过共享硬件平台、时间和空间资源,实现雷达和通信功能的兼容工作而互不干扰,实现目标探测、多点通信等多种功能。

窄带探测工作模式下,系统发射带宽为2.5MHz窄带雷达信号,进行空域搜索,完成常规雷达探测功能;宽带通信模式下,系统工作带宽为150MHz,与其它通信终端进行宽带通信。

雷达和通信采用时分复用的方法,在相控阵雷达系统中实现雷达功能和通信功能。

系统进入通信方式之前,一般处于雷达工作方式,在空间形成波束并扫描,搜索到目标后,如果身份已经确认并需要进行通信时,转入通信方式,此时波束始终跟踪通信目标,发射通信信号,完成通信功能。

米波数字阵列雷达低仰角测高方法研究

米波数字阵列雷达低仰角测高方法研究

米波数字阵列雷达低仰角测高方法研究米波数字阵列雷达低仰角测高方法研究近年来,随着科技的发展,雷达技术在各个领域得到了广泛应用,其中包括空中、海上和地面的目标检测和跟踪。

雷达具有无人监控、全天候和全天时的优势,在军事、航空航天、气象、地质勘探和交通运输等领域发挥着重要作用。

而在雷达应用中,目标的高度信息是非常关键的参数之一。

在传统的雷达测高方法中,一般采用天线机械扫描或电子扫描的方式获取目标的角度信息,然后通过测量目标与雷达之间的距离,就可以计算目标的高度。

然而,这种方法存在着一些限制,尤其是在测量低仰角目标的高度时。

低仰角目标的回波信号较弱,易受到大地回波的干扰,导致测量结果不准确。

为了克服传统方法的不足,近年来,米波数字阵列雷达作为一种新型的雷达技术日益受到关注。

米波数字阵列雷达可实现多波束形成和快速信号处理,提高雷达的分辨能力和抗干扰能力。

同时,米波雷达还具有大功率、高精度、高分辨率的特点,适用于各种应用场景。

针对低仰角测高问题,一种基于米波数字阵列雷达的新方法被提出。

该方法通过选择合适的波束形成算法,将雷达的发射波束和接收波束分别聚焦在目标上,提高目标回波信号的接收能力。

同时,该方法还利用雷达的多普勒频移特性,通过测量目标回波信号的频率差异,进一步精确计算目标的高度信息。

为了验证该方法的有效性,进行了一系列的实验研究。

实验结果表明,基于米波数字阵列雷达的低仰角测高方法在提高测量精度方面具有明显优势。

与传统方法相比,该方法能够减小大地回波干扰,提高目标信号的接收能力,从而获得更精确的高度信息。

同时,该方法还能够通过波束形成算法的优化,进一步提高雷达系统的性能。

此外,该方法还具有较高的实用性和适应性。

由于数字阵列雷达的柔性配置和可编程性,该方法可以根据不同的目标和环境需求进行调整和优化。

并且,该方法还可以与其他雷达技术相结合,进一步提高雷达系统的整体性能。

综上所述,米波数字阵列雷达低仰角测高方法的研究具有重要意义。

数字阵列模块环试在线测试系统的方法研究与设计

数字阵列模块环试在线测试系统的方法研究与设计

技术平台数字阵列模块环试在线测试系统的 方法研究与设计马小芳(中国电子科技集团公司第38研究所,安徽 合肥 230088)摘 要:数字阵列模块例行试验(又名C组试验)是DAM质量一致性检验的一个重要组成部分,是检验DAM承受各种恶劣环境能力的方法,也是整机在出所前必须完成的质量检验项目。

针对数字阵列模块试验的具体需求,对其环试在线测试系统的方案进行了研究和设计,同时突破了多项关键技术。

关键词:数字阵列模块;例行试验;质量检验项目;环试在线测试系统数字阵列雷达(Digital Array Module,DAM)是一种接收和发射波束都以数字方式实现的全数字相控陈雷达,以大动态范围、多波束、低损耗、低副瓣等优点受到广泛应用。

数字阵列模块(Digital Array Module,DAM)是采用集成技术、数字收发技术、光电调制解调技术,完成雷达视频收发数字化及数据预处理功能,实现大容量数据传输(一般通过光纤)的数字化收发模块。

DAM例行试验(又名C组试验)是DAM质量一致性检验的一个重要组成部分,是检验DAM承受各种恶劣环境能力的方法,也是整机在出所前必须完成的质量检验项目。

DAM组件环境试验测试需要按照质量程序文件规定比例专门抽取若干个DAM组件做环境适应性试验,需要进行低温、高温、温度冲击、温度高度、振动(含功能振动和耐久振动),功能冲击、交变湿热等试验,测试的电性能指标包括接收镜像抑制度、接收信噪比、发射峰值功率和发射脉内信噪比,单套做下来需要2.5月。

为了节约仪表设备,考虑建设二合一DAM环试自动测试系统,利用矩阵开关切换仪表、分时测试,实现两路DAM自动测试,提高测试效率,减少占用环境资源时间。

1 测试需求DAM环试的测试频点为7个,频率码分别为0,10,20,30,40,50,60。

测试指标如表1所示:表1 DAM环试测试指标序号测试指标要求值1I/Q镜像抑制度≥65dB2接收信噪比≥60dB3发射峰值功率≥33W(平均值)4发射脉内信噪比≥58dB现有环试测试系统的测试方法:(一)试验中测试时,一次只能测试一个DAM,每个DAM测试需要20~25min,算上更换、装夹DAM的时间(在振动中还需要装夹和拆卸锁紧器,十分繁琐),每个试验项目完成8个DAM的性能测试至少6小时。

瓦片式数字阵列模块研制

瓦片式数字阵列模块研制
2.2 单元数字化收发SIP设计
瓦片式 DAM 中集成了 16 个单元数字化收发 SIP,其功能组成 包括环行器、限幅低噪声放大器、GaN 功率放大器、Si 基混频器、 LTCC 滤波器、MEMS 滤波器、模数转换器、数字频率合成器、电 源等器件。
SIP 接收时主要完成信号的低噪声放大,并对射频工作频带外 信号进行滤波,经过频谱搬移后,对中频信号进行模数转换,完 成信号采集,送一体化数字母板 FPGA 进行处理。SIP 发射时通过 DDS 产生中频激励信号,经过上变频、滤波和 GaN 功率放大,最 终通过天线阵元进行空域信号辐射。
4 结论
本文成功实现了一个 S 波段瓦片式宽带数字阵列模块的研制, 通过机电热一体化设计,突破了片式高密度集成设计、微波垂直互 连、三维微波数字混合设计、多通道数字收发等关键技术。瓦片式 数字阵列模块将传统体制 DAM 数字母板中 ADC 和 DDS 前移,与 射频前端、模拟中频进行集成设计,实现分布数字化、集中数字处 理,可以对 DAM 进行 4/8/16 通道灵活配置;采用弹性连接器完成 高速、控制、电源信号互联,实现 22.4Gbps 高速数据信号传输; 采用整体水冷、局部毛细散热方案,充分利用高热流密度散热技术, 取得良好的散热效果。与传统 DAM 相比,具有宽带综合射频前端, 软件灵活定义系统功能的特点,将在雷达、通信、电子战等多个领 域得到更加广泛的应用。
2.3 16通道数字收发母板设计
16 通道一体化数字收发母板主要由 2 片大容量 FPGA、1 个 4 路并行收发光模块、16 个高密度高速连接器、时钟分配电路、本 振分配电路和电源分配电路组成,其功能框图如图 2 所示。数字母
图 1:DAM 组成框图
图 2:16 通道一体化数字收发母板框图 板主要功能是 16 个数字收发单元 ADC 输出数据的解码及单元对 齐、16 通道数字混频、数字滤波以及通道均衡、16 通道数字基带 信号光纤实时传输、接收雷达系统控制命令和时序信号并同步控制 DDS 产生雷达所需各种信号、同时提供 16 个数字收发单元所需时 钟、本振、电源和时序波形采集测试结果

数字微通道阵列生物芯片制造

数字微通道阵列生物芯片制造

数字微通道阵列生物芯片制造随着近年来生物分析技术的快速发展,数字微通道阵列生物芯片制造技术被越来越热门被讨论。

数字微通道阵列生物芯片可以使多条生物标记分子在同一时间内进行相互作用,可以同时测定不同的生物体系中的多个生物标记分子,实现快速准确的生物标记信号测量。

数字微通道阵列生物芯片通常由几层薄膜组成,其中膜支架部分负责形成可供生物标记分子认识的微通道,而膜表面处理则是微通道生物传感器的核心部分,膜表面的处理方式及其多元化密度对测量灵敏性、通道体系的建立和生物样品的抑制有着重要意义。

通过精细的微膜加工技术,可以将现有微通道阵列芯片和感应技术结合起来,充分发挥微通道和感应技术的优势,从而实现一个简单而又灵敏的数字微通道阵列生物芯片。

微通道芯片具有体积小,操作简单,反应灵敏,反应时间短等优点,因此能够用于多种生物分析应用。

数字微通道阵列生物芯片的制备工艺是最关键的步骤之一。

首先,将金属膜层(如铑)放上一层厚度为几微米的塑料膜,然后通过微金属加工设备将厚度小于1微米的金属刻蚀成一维微通道网络。

准备工艺可灵活选择,可以根据实际需要调节膜层厚度和金属网格的微孔形状。

其次,为了将功能性生物分子(如蛋白的抗原片段或生物标记分子)与微通道阵列芯片完全结合,夹层结构被应用到灵敏度极高的数字微通道芯片中,使得生物标记物和作为参考的受体能够更贴近芯片表面,并且表面可以形成膜蛋白筛选机制。

再次,基于当前数字微通道芯片来组织检测物抗体受体,需要将数字微通道芯片采用压印、诱导等方法改性。

这些技术可以在表面基底上形成一层特异性生物活性复合物,能够有效抑制非特异抗体受体的识别,提高检测的灵敏度和特异性,增强对生物分子的特异性识别。

最后,生物分析用数字微通道阵列芯片需要具有可靠的性能,以实现生物分析的自动化和数字化,可以采用机器智能技术,如模式识别、图像处理、机器学习等。

以上技术可以大大提高检测的准确度和速度,减少检测人员对病原体识别能力的依赖,保证测量精度。

机载UWB数字阵列SAR系统技术研究

机载UWB数字阵列SAR系统技术研究

机载UWB数字阵列SAR系统技术研究孙龙;邬伯才;沈明星;江凯;鲁加国【摘要】合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化的发展道路.数字阵列SAR/MTI雷达可以克服常规SAR/MTI雷达的瓶颈问题,具有许多常规SAR/MTI系统所不具备的优势.首先介绍了常规数字阵列雷达的优势;然后从工作体制的选择、系统的组成和关键技术等方面对机载UWB数字阵列的系统设计进行了详细的阐述;最后给出了飞行试验和地面试验验证的结果.%As a radio equipment,synthetic aperture radar follows the path of development from analog to digital and then to software.Digital array SAR/MTI radar can overcome the bottlenecks in conventional SAR/MTI radar and has many advantages that conventional SAR/MTI system does not have.This paper firstly introduces the advantages of conventional digital array radar,and then describes the design of the airborne UWB digital array radar system,including the structure,the form and the keytechnologies.Finally,the flight experiment results and the laboratory experiment results are showed.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2017(015)002【总页数】8页(P171-177,184)【关键词】数字阵列雷达;多输入多输出(MIMO);合成孔径雷达;数字波束形成【作者】孙龙;邬伯才;沈明星;江凯;鲁加国【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN958.92;TN957数字阵列雷达是一种收、发均采用数字波束形成技术的全数字化相控阵雷达,它在数字域实现幅相加权,即数字波束形成(DBF)。

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性能采集器件。从目前情况来看,量化位数14bits的ADC器件采 样频率超过500Msps,量化位数12bits的ADC器件采样频率超过 1Gsps。量化位数为8bits的ADC产品中,Fujitsu公司基于40nm CMOS工艺采用CHAIS(CHArge-mode Interleaved Sampler)架 构的ADC具有最高性能,最高采样率为65Gsps,单通道的功耗仅 为1.2W,该ADC具有宽带输入、低噪声、高的分辨率,可以用于 100Gbps以上光传输。而量化位数高于8bits的高速大带宽ADC产 品供应商主要为E2V和国家半导体,可达到的最高性能分别为 5Gsps/l0bits和3.6Gsps/12bits(ADC12D1800 RF)。近年来基 于超导材料的ADC和光学ADC得到了迅速发展,且都具有更大的 模拟输入带宽和更高的采样率,据报道美国HYPRES公司在军用 卫星通信实验中,利用超导ADC技术实现40GSPS ADC,对X波段 信号可以直接数字化;美国加洲RHL实验室采用光子晶体技术, 正在进行50GSPS的光子晶体A/D转换装置的研制。
美国应用雷达(Applied Radar)公司为美国空军研究实 验 室 ( A F R L) 的 宽 带 可 扩 充 数 字 收 发 雷 达 系 统 — — SWORD- X400? 提 供 数 字 收 发 机 ( DREX, Digital Receiver/Excite r)。DREX包括了64个通道,信号瞬时带宽500MHz,工作波段 可以实现从UHF频段到Ka频段。
关键词: 数字阵列雷达;射频数字化;高速数字器件;瓦片架构;宽禁带器件 中图分类号:R341 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0510098-03
0 引言 20世纪80年代以来,随着数字集成电路技术的发展以及数 字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)方法研究的不断 深入,阵列雷达不断提高其数字化程度并越来越多的采用先进 阵列处理技术。对于采用了DBF技术的阵列雷达可统称为DAR (Digital Array Radar)。DAR 的 核 心 部 件 是 数 字 阵 列 模 块 (Digital Array Module,DAM),DAR可以由数百个甚至数千 个DAM拼装而成,这样可以大大增加系统的可制造性和缩短研 制周期,同时降低全周期寿命费用。采用了DAM的数字阵列雷 达具有很多优点:1)大的动态范围;2)容易实现多波束;3) 容易解决宽带宽角扫描情况下孔径渡越问题;4)低损耗、低副 瓣,低角测高精度高;5)可制造性强、全周期寿命费用低; 6)可靠性高、可维修性好。 1 典型数字阵列雷达系统发展 随着微电子技术和数字集成电路技术的发展,数字阵列雷 达工作频段由窄带向宽带发展,结构形式易于搭建和扩展,系 统集成的通道数目和形成的波束也在增加,而体积和成本却不 断下降。从国内外研究情况来看,数字化、软件化和可扩充是 DAR发展的必然趋势。 美国海军研究中心在2009年,该中心启动了一个五年通用 雷达架构研究计划,通过该计划研究共用的子系统模块和基础 设计以同时满足旋转相控阵和船载固定相控阵的需要。该架构 的一些主要特征是:1)宽角度扇形发射波束,可以覆盖众多高 增益接收波束;2)大的接收阵列,从48×48单元到96×96单元 可扩充;3)小的发射阵列,可独立于接收阵列而更新;4)采 用数字阵列雷达中的一些关键技术,如数字波形产生和数字波 束形成。下图给出了该中心近几年的数字阵列模块发展演变过 程,可以看出单个模块集成的通道数目越来越多,阵列单元越 来越多,同时形成的波束也在增加,而成本不断降低,体积不 断减小。
( )数字收发系统框图
图1 美国海军中心数字阵列模块的发展历程
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(b)数字收发系统照片 图2 美国应用雷达公司SWORD-X400的数字收发系统
美国俄亥俄州立大学软件化雷达开发团队研制成功了能够 实时自适应用户遥感需求的集成软件化雷达系统的原型样机, 通过自适应改变发射波形和接收信号处理方法可实时在雷达的 多个工作模式间切换,如动目标识别(MTI)、高分辨动目标 识别(HRRMTI)、合成孔径雷达(SAR)、逆合成孔径雷达 (ISAR);同时也可作为MIMO雷达和波形自适应雷达的试验 台。该团队研究的软件化MIMO雷达原型,包括4个发射通道、 4个接收通道以及由FPGA/DSP构成的实时雷达信号处理器,工 作频段2-18GHz,瞬时带宽500MHz。数字后端重采用了采样率 为1GSPS的8位A/D和14位D/A,数字信号的控制调理采用Xilinx Virtex-4 SX 35 FPGA, 高 端 信 号 处 理 采 用 的 是 工 作 时 钟 为 TI公司的1GHz、32位定点DSP——C6416。
图4 数字雷达系统原理框图 2.2 高速A/D变换器和D/A变换器发展 随着高速ADC器件不断发展,国外多家公司推出了一系列高
( )64通道全数字接收阵列
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( )64通道全数字接收阵列的分解视图 图5 Thales的64通道瓦片式阵列
法国Thales公司开发的M3R, GM400和SM400的雷达都采用 了最新的数字技术,而且数字接收阵列的结构逐渐从砖块式结 构向瓦片式结构转变。图5是该公司研制的64通道全数字接收阵 列的实物图,工作在S波段,包括2个32通道的接收板(主要实 现带外信号抑制、镜像信号滤波、放大、下变频以及A/D变换 和数字信号同步处理的功能),1个控制板和光接口模块以及电 源模块(AC-DC变换)。该接收阵列模块重8Kg,体积为100× 340×390mm3, 功 耗 1 5 0 W ; 主 要 应 用 于 地 面 雷 达 ( 如 G M400、 GM500)和海军雷达(See Master 400)。
2.5 宽禁带器件在数字阵列雷达上应用
( )16单元的S波段子阵 (b)GaN高功率放大器的4×4阵射频面板 图6 美国陆军阵列雷达
宽禁带器件作为典型的第三代半导体,对其的研究都是各 个国家争相投入的重点方向。美国陆军数字阵列雷达项目演示 了宽禁带半导体技术在相控阵系统中的应用。下图是该数字阵 列雷达的一个16单元的S波段子阵,集成了高效的塑料封装的 GaN功放、多通道的收发芯片、单元级的数字化;采用了收发
同 时 , D/A的 速 度 发 展 越 来 越 快 , 8位2.5GS/S双 通 道 的 DAC已在0.35μm CMOS上实现了:该芯片大小为0.56mm2 ,总功 耗为110mW,在2.5GS/S的SNDR为48.93dB,SFDR为63.3dB。法 国 HiRel Semiconductor Solutions采 用 fT=200GHz的 SiGeC Bipolar工艺设计了3GS/S 12位的多通道D/A,能提供7.5GHz的 模拟带宽,覆盖了L、S、C波段,加拿大研究机构最新发布了基 于65nm CMOS工艺的56GS/s、6位DAC。
参考文献: [1]陈曾平、张月、鲍庆龙,数字阵列雷达及其关键技术进展,国防
科技大学学报,2010,32(6):1-7. [2]吴曼青,数字阵列雷达的发展与构想[J].雷达科学与技术,2008,
6(6):401-405. [3]Adrian,O.From AESA radar to digital radar for surface
图3 四个收发通道的MIMO软件化雷达原型 在国内,中电集团第三十八研究所、第十四研究所、成都 电子科技大学、西安电子科技大学、空军雷达学院和国防科技 大学等研究所和院校都对数字阵雷达技术进行了理论研究,在 系统方案和数字收发试验系统等方面已取得了一定进展。 中电集团第三十八研究所从上世纪90年代开始,一直致力 于数字阵列雷达的研究,在1998年研制成功了4单元发射数字波 束形成试验台,研究结果证明了基于DDS的发射DBF技术用于相 控阵雷达的可行性。于2000年9月研制成功8单元一维收发全数 字波束形成试验系统,实现了低副瓣发射波束及发射波束零点 的形成。2005年,完成了512个单元的DAR试验系统,该系统采 用模块化设计思想,其标志性成果为高度集成和可靠的DAM (Digital Array Module)。2008年完成全阵面收发DBF演示 验证系统的研制。 2 数字阵列关键技术进展研究 2.1 射频数字化接收和波形产生技术 随着数字逻辑集成电路以前所未有的运行速度向前发展, A/D变换器和D/A变换器也在尽可能靠近天线,采用射频采样和 波形产生的方式实现全数字化,利用可编程数字电路实现软件 化数字阵列雷达的条件已日趋成熟。 下图给出的数字雷达系统中,射频波形信号由数字信号直 接经D/A变换器产生,回波射频信号经宽带放大后经A/D变换器 直接采集成数字信号在数字域进行处理。这种架构具有很多优 点:模拟元件数和复杂性降低;基于软件的能力升级,易于实 现软件无线电;易于实现多功能雷达。
2.3 直接数字波形产生(DDS)发展 DDS是全数字雷达系统的核心,在发射链路利用DDS技术完 成发射波束形成所必需的幅度和相位加权及波形产生和上变频 所必需的信号。目前低功耗、高速、高分辨率是DDS器件的发 展趋势。 2010年,德国和奥地利的一些研究者报告了他们在高速低 功 耗 DDS MMIC研 究 上 的 成 果 : 采 用 0.35μ m截 止 频 率 为 200GHz的锗硅(SiGe)双极型工艺设计了一个工作时钟高达 16.8GHz的DDS芯片。该芯片具有8位的相位控制精度和6位的幅 度 控 制 精 度 , 采 用 了 差 分 对 的 时 钟 输 入 和 DDS输 出 , 采 用 3 . 3 V 供 电 , 功 耗 仅 4 8 8 m W , 大 小 仅 1 1 2 8 × 1 0 2 8 μ m 2。 在 工 作 时 钟 16.8GHz时 , DDS最 高 输 出 频 率 8.3344GHz, 频 率 分 辨 率 65.625MHz,无杂散动态在20dBc-47dBc之间。 美国缅因州大学在DARPA的支持下,采用磷化铟异质结双 极晶体管(InP DHBT)技术实现了高速的DDS芯片。该芯片相 位控制位宽为8位,幅度控制位宽为5位,最高工作时钟32GHz, 能够以125MHz步进输出125MHz到16GHz的正弦波信号。该芯片 集成了1891个晶体管,尺寸为2.7×1.45mm 2,功耗为9.45W。 2.4 瓦片式(tile)架构在兴国 刘建勇 (中国电科集团 第三十八研究所 安徽 合肥 230088)
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