梳状谱信号机理与仿真技术

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基于SRD的梳状谱发生器仿真设计

如今微波电路日益固化，如何利用固体器件产生输出功率大，在现有的ＥＤＡ软件中还没有现成的ＳＲＤ模型，仿真时只能通过频率高，带宽宽，噪声小的信号源是一个重要内容。梳状谱发生器能等效电路或公式对ＳＲＤ的状态进行近似。这里采用电量电压关系，够在低频信号的激励下，产生窄脉冲信号，脉冲越窄，从频域上看，建立ＳＲＤ的ｓｐｉｃｅ￣型，在ＡＤＳ中建模如图１。频谱分布越丰富，可一直延续到微波频段的高端。梳状谱发生器基
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图１ＳＲＤ模型
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图４频域仿真波形
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表１ＭＰ４０４２参数
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基于ADS仿真的梳状谱发生器的设计与实现

ＴＮ７４文献标识码Ａ文章编号１００７— ７８２０（２０１４）０７—０８４— ０３
进行仿真优化，以及多次调试和实验，使该电路在０．１～４ＧＨｚ范围内产生丰富的谐波，并适合于工程应用。
中图分类号
ｅｒａｔｏｒｗｉｔｈ１００ＭＨｚｉｎｐｕｔｓｉｇｎａｌａｎｄ０．１～４ＧＨｚｏｕｔｐｕｔｓｉｇｎａｌｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｔｅｐｒｅｃｏｖｅｒｙｄｉｏｄｅ．Ｔｈｅｉｎｉｔｉｌａｖｌｕａｅｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙａｎｄｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｙ
摘
一
５室，贵州贵阳
５５０００９）
பைடு நூலகம்
要
梳状谱信号发生器在微波频率合成电路中应用广泛。文中利用阶跃恢复二极管的强非线性特点，设计了
种输入频率为１００ＭＨｚ、输出频率为０．１ — ４ＧＨｚ的梳状谱信号发生器。首先通过理论计算获得初值，再通过ＡＤＳ关键词梳状谱发生器；频率合成；阶跃恢复二极管

梳状谱电路的设计与实现

• 117•本文阐述了一种利用阶跃恢复二极管（SRD）非线性特性设计的梳状谱发生电路，用于实现微波倍频功能。

通过ADS软件进行了原理验证，仿真分析了电路参数对传输特性的影响，并结合了实际电路进行测试调试，仿真与实测结果表明梳状谱电路可应用于倍频电路。

引言：在微波电路中，广泛地采用频率变换电路。

其中，倍频器是不可或缺的一种，它主要利用半导体器件的非线性特性原理，包含非线性电阻倍频与非线性电抗倍频。

其中，非线性电阻倍频方式具有能量损耗，即倍频效率低的特点。

非线性电抗倍频实现方式有变容二极管、阶跃恢复二极管和晶体三极管等。

其中，阶跃恢复二极管是变容二极管的一个特例，相对来说非线性特性更明显，倍频效率更高。

本文中采用SRD设计并实现梳状谱电路——一种特殊形式的倍频器，该电路产生基准频率整数倍的各次谐波频率，谐波的谱线如同梳子一般而得名。

根据需要，设计了一款输入频率为100MHz，输入功率≥18dBm，输出频率为0.1~10GHz的梳状谱电路。

1.梳状谱电路原理典型的阶跃二极管梳状谱发生器工作原理为：激励源——偏置电路——匹配网络——脉冲发生器——输出，如图1所示。

激励源输入一定的功率来推动SRD工作，输入功率大小需要适当，功率过大的情况下二极管被过度激励，会恶化相位噪声，功率过小无法推动其工作。

偏置电路与匹配电路都是为了将输入功率更有效地加载到SRD上，防止信号反射。

最终，单一频率的输入信号经过SRD后产生窄脉冲信号。

1.1 阶跃恢复二极管SRD可以等效为一个开关电容，正偏时其结电容变化很大，形成一个大的扩散电容，二极管近似为短路；反偏时等效为一个小电容，近似为开路。

其等效电路如图2所示。

因此，当外加信号周期性变化时，阶跃管便在这两种状态间快速转换，使管子发生电流阶跃，形成一个狭窄、大幅度的电压脉冲。

利用这种电容突变的强非线性激发出丰富的谐波。

图1 梳状谱电路原理框图图2 阶跃恢复二极管等效电路设计梳状谱电路首先要选择特性满足要求的SRD。

一种新型数字超宽带梳状谱信号发生器的研制

一种新型数字超宽带梳状谱信号发生器的研制刘宇军;尹洪雁;刘扬;许真真【摘要】The principle and application limitations of classical comb spectrum signal generator is analyzed, and a novel digital ultra-wideband comb spectrum signal generator is developed.This generator is implemented by a dig-ital circuit, and has good performance in circuit structure, signal stability and circuit portability.This generator produce a stable comb spectrum signal,which is a breakthrough and innovation compared to the traditional comb spectrum signal generator.%分析了经典梳状谱信号发生器的原理及应用局限，研制出了一种新型数字超宽带梳状谱信号发生器。

该方案采用数字电路方法实现，电路设计独特，信号稳定性好，同时具有较好的电路移植性，是传统梳状谱信号发生器的创新和突破。

设计出的新型数字超宽带梳状谱信号发生器能够产生稳定的梳状谱信号。

【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P161-164)【关键词】梳状谱;信号发生器;数字电路;电路移植性【作者】刘宇军;尹洪雁;刘扬;许真真【作者单位】北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心，北京100026;北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心，北京100026;北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心，北京100026;北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心，北京100026【正文语种】中文【中图分类】TN98梳状谱信号发生器在现代微波系统中的应用十分广泛，通过其倍频作用可以做成毫米波频率源，在仪表设备中也是展宽频带的重要部分，目前广泛应用于微波通信、EMC测试等领域。

基于FPGA的梳状谱干扰技术研究及实现

2.4信号存储求和模块
先将第1个频点产生的信号存储到RAM中（边生成边存储）,等到第2个频点产生的信号到来时，将RAM中数据读取出来和第2个频点产生信号相加，并将结果存储到RAM中，这样存储到RAM中的结果就是第1个频点和第2个频点信号的；
申耳测说
ELECTRONIC TEST
循环操作，最终存储到RAM中的数据，就是N个频点信号的和，即最终所需的梳状谱干扰信号。本文设定梳状谱频点数为4点、8点、16点可调。
4结束语
本文针对冲击地压微震定位任务提出了一种通过卷积神经网络进行定位的方法，并釆用短时傅里叶变换将处理后数据直接代入模型，该定位法利用了卷积神经网络强大的二维数据处理方法和优秀的特征提取能力。通过实验及结果分析表明,该方法在微震定位中能取得较好的定位效果，定位准确率是优于TD0A时差定位法的。
3测试结果
本文釆用赛灵思公司的vivado平台对干扰程序进行事项。测试的方法是使用vivado中自带的仿真软件对干扰程序进行仿真,将仿真得到的干扰信号时域数据导出并对其进行频域分析得到干扰信号的频域数据，最后将频域数据绘图得到干扰信号的频域波形。
在仿真中中分别设置不同的干扰参数来生成梳状谱干扰信号。
2021.13
理论算法
图8模型损失函数变化图
3. 3结果分析
训练完成后,保存绘制成的变化曲线用来观察模型定位效果。训练中的损失loss以及准确率acc的变化的曲线分别如图& 9所示。
通过损失函数和准确率的变化曲线可以看到,在完成 500次迭代后,损失函数值为0. 0753,准确率达到了 97. 5%。
2梳状谱干扰信号的FPGA实现
梳状谱干扰信号实现的主要流程如图1所示。

0_2_18GHz梳状谱信号发生

收/发技术0.2～18G Hz梳状谱信号发生器研制3郑博仁1,张玉兴2(1.重庆交通学院计算机与信息学院,　重庆400074;　2.电子科技大学电子工程学院,　成都610054)【摘要】　梳状谱信号发生器在电子设备和雷达系统中有着广泛的使用,文中通过对实际产生梳状谱信号电路的分析,给出了具体设计宽带、窄脉冲信号发生电路的参数,设计研制出输出0.2～18GHz的梳状谱信号发生器,在较低的成本下完全可以替代国外同类产品。

【关键词】　梳状谱;脉冲电路;阶跃恢复二极管中图分类号:T N97 文献标识码:AResearch and D esi gn of0.2～18GHz Com b Frequency Genera torZ HE NG Bo2ren1,ZHANG Yu2xing2(puter&I nf or mati on College,Chongqing J iaot ong University,　Chongqing400074,China)(2.College of Electr onic Engineering University of Electr onic Science and Technol ogy,　Chengdu610054,China)【Abstract】　The comb frequency s pectru m generat or is used widely in radar syste m and electr onic instru ment and appara2 tus.I n this paper,the parameters of a wide2band,short i m pulse generat or circuit are calcalated thr ough analyzing the generat or circuit with out put s pectru m fr om0.2t o18GHz,and a comb frequency s pectru m generat or is designed which could rep lace si m ilarf oreign p r oducts s pectru m and have l ower cost.【Key words】　comb2frequency s pectru m;i m pulse2circuit;snap back di ode0　引　言梳状谱信号发生器在捷变频雷达要求激励源输出数十个快速跳变的高纯谱频点中有着普遍的应用,同时在通用接收机、仪器设备和频标中常常是扩展频带的关键器件。

梳状谱信号机理与仿真技术

摘要扩频通信具有良好的抗干扰性、低截获概率及组网能力，因此扩频技术一出现，便在军事领域得到了极大的发展，提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力，向通信对抗提出了严峻的挑战。

其中，对扩频中跳频对抗技术开展的研究，寻求干扰跳频通信的方法，己成了当前通信对抗领域十分紧迫而困难的任务之一。

目前对跳频通信系统干扰方式的研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统的干扰、频率预测式干扰等。

但其中最为常用也最为有效的依然是部分频带压制式干扰和全频带压制式干扰，而梳状谱干扰方法便是实现部分频带压制式干扰或全频带压制式干扰的一种最为常用的方法。

因此，本文对跳频通信系统的部分频带干扰进行了理论分析和仿真研究。

本文从扩频系统机理出发对跳频通信系统和直扩通信系统进行了研究，并分析了跳频通信系统干扰方式，其中最主要的是研究梳状谱干扰信号机理。

文章从理论上分析了典型通信干扰对跳频通信系统的影响，包括全频段干扰、部分频带干扰、单音干扰、多音干扰、跟踪式干扰、频率预测式干扰等。

此后展开对梳状谱信号机理的研究，在对跳频通信系统信号调制、跳频调制、同步捕获、同步跟踪、跳频解调、信号解调的仿真基础上，完成基于MATLAB的梳状谱信号仿真与跳频仿真，同时测试其对跳频通信系统的影响。

关键词：扩频通信；跳频；直扩；梳状谱；MATLAB仿真AbstractSpread spectrum communication has some advantages, such as good anti-interference performance, low probability of intercept and networking capability. As soon as the spread spectrum technology appeared, it is widely developed on the military side. The advanced technology contributes to the anti-interference property and the low probability of intercept, putting forward severe challenges to communication countermeasure. Among the current tasks, researching of communication countermeasure and finding the method of reference have become the top topic in the communication countermeasure field. Nowadays, there are several inference methods, including partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, frequency predicted interference and so on. The most important and efficient interference is partial-band blanket interference or full band blanket interference, which is commonly used in the world. Therefore, this paper has a good study on the theory and analysis of partial-band blanket interference through simulation.This paper, starting from the mechanism of frequency hopping communication system and spread spectrum communication system, analyzes the interference methods to FH communication system, and its uppermost study is the mechanism of comb spectrum interference signal. The impact of typical communication interference on frequency hopping communication system is analyzed in the paper, including f partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, frequency predicted interference, etc. The paper study on the mechanism of the comb spectrum signal mainly. Based on the simulation of frequency hopping communication system, this paper completes the simulation of comb spectrum and frequency hopping system, depending on MATLAB software, and testing its impact on frequency hopping communication system.Key words: Spread spectrum communication;FH; DS; Comb spectrum; MATLAB simulation目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 课题的研究历史与发展趋势 (2)1.2.1 扩频通信技术简介 (2)1.2.2扩频通信的发展历史 (2)1.2.3 扩频通信的发展趋势 (3)1.2.4 扩频对抗技术的发展 (4)1.3 论文结构及安排 (5)2 扩频通信系统机理研究 (6)2.1 扩频通信理论基础 (6)2.2 直扩通信系统的机理 (7)2.2.1 直扩通信系统的原理 (7)2.2.2 直扩系统的同步原理 (8)2.3 跳频通信系统的机理 (14)2.3.1 跳频通信系统的原理 (14)2.3.2 跳频同步技术研究 (17)3 扩频通信对抗技术研究 (21)3.1 扩频通信的干扰技术及性能度量指标 (21)3.1.1 扩频通信干扰技术概述 (21)3.1.2 干扰效果度量指标 (23)3.2 全频带干扰 (25)3.3 部分频带干扰 (26)3.4 单音干扰 (27)3.5 多音干扰 (29)3.6 频率跟踪瞄准式干扰 (31)3.7 频率预测式干扰 (32)4 梳状谱信号机理及特性 (33)4.1 梳状谱信号机理 (33)4.1.1 时域梳状谱信号产生原理 (34)4.1.2 频率梳状谱信号产生原理 (36)4.2 干扰仿真分析 (37)4.2.1 锯齿波信号仿真与分析 (37)4.2.2 噪声信号仿真与分析 (38)4.2.3 梳状谱信号仿真与分析 (41)5 干扰信号仿真与测试 (44)5.1 跳频通信系统仿真 (44)5.1.1 调制信号 (44)5.1.2 跳频调制 (45)5.1.3 同步捕获 (47)5.1.4 同步跟踪 (49)5.1.5 跳频解调 (50)5.1.6 解调信号 (51)5.2 干扰信号对跳频的影响分析 (52)结论 (55)致谢 (56)参考文献： (57)附录英文文献 (59)附录中文文献 (65)1绪论1.1 课题研究背景和意义扩频通信是建立在ClaudeE.Shan-non信息论基础之上的一种新型现代通信体制。

无载频超宽带雷达的梳状谱干扰技术

J
2
式中, M = 7 表示目标的散射点数 , ! m 为第 m 个散射点的散射系数。为了进一步简化, 在后面的计算中假设所有散射点的散射系数相同, 且各点的反射回波都放大到相同的大小, 即与发射信号相同的幅度。利用图 2 ( a ) 的发射信号波形, 根据式( 2) 的回波信号表达式 , 我们可以得到相应的回波信号波形及脉冲压缩后的输出结果, 如图 2 所示。其中图 2 ( a) 为回波信号波形 , 可以看出在窄脉冲超宽带电磁波照射下, 理想情况下, 目标的回波是不同散射点形成的发射信号延时后的叠加。将该信号与参考信号进行相关处理, 即可得到匹配滤波输出结果, 如图 2( b ) 所示。可以在图中清楚的看到几个散射点所形成的峰值输出结果。由于 B 和 C、E 和 F 在雷达沿轴线照射时产生的延迟时间相同, 因此图中的回波信号只有 5 个回波信号序列, 但有两个幅度是其他的 2 倍。同样, 在脉压输出中也只有 5 个输出峰值, 与散射点对应。
b匹配滤波输出图2无干扰时且标回波及匹配滤波输出2梳状谱信号干扰机理梳状谱干扰技术是在uwb雷达工作频段内加入具有梳状频谱的干扰信号在集中的几个频率点对雷达信号进行强干扰破坏雷达回波信号与参考信号的相关性从而使雷达在相关处理中出现更多的旁瓣在干扰信号达到一定程度时回波相关处理就无法对目标进行正确的判断
宽范围内形成良好的干扰效果, 往往需要分散干扰功率, 从而降低了干扰功率的利用效率。梳状谱干扰技术, 利用脉冲雷达为了提高信号发射功率而采用脉冲编码和匹配滤波技术, 在雷达信号带宽范围内集中的几个频率点对雷达实施干扰, 破坏其相干处理, 从而实现有效的干扰, 既节约了干扰功率, 同时又收到了较好的干扰效果。通过仿真试验, 我们发现该干扰方法是切实可行 , 这对于超宽带干扰设备的研究具有一定的指导意义。

基于ads仿真的梳状谱发生器的设计与实现

基于ads仿真的梳状谱发生器的设计与实现梳状谱发生器是一种广泛应用于通信、雷达、光谱分析等领域的信号发生器，它能够提供稳定、高分辨率、频率连续可调的信号输出。

本文将针对梳状谱发生器的设计与实现，基于ads仿真进行详细的介绍。

梳状谱发生器的基本原理是利用频率合成技术，通过将多个相位可调的载波信号进行混频合成，形成一个频率分辨率非常高的梳状谱，从而实现高精度的信号产生。

梳状谱发生器通常包括振荡器、相位调节器、混频器、滤波器和放大器等基本组成部分。

首先，我们需要确定梳状谱发生器的工作频率范围和分辨率要求。

在设计时，我们可以选择使用基于DDS（直接数字合成）技术的数字振荡器作为基频信号源，以实现频率连续可调的要求。

结合相位调节器可以实现每个频率分量的相位调节，从而实现梳状谱的产生。

其次，我们需要设计混频器和滤波器模块，用于将多路频率合成的信号进行混频和滤波处理，以获得稳定、纯净的输出信号。

在ads仿真中，我们可以通过建立适当的混频器和滤波器模型，进行电路的仿真分析和参数优化，以满足梳状谱发生器的输出性能要求。

另外，对于梳状谱发生器的放大器设计也非常关键。

放大器需要具备高线性度、宽带和低噪声等特性，以保证输出信号的幅度和谱纯度。

在ads仿真中，我们可以利用模拟器进行放大器电路的设计优化，以提高整个梳状谱发生器的整体性能。

在实际的工程应用中，还需要根据具体的系统需求，考虑梳状谱发生器的集成度、尺寸和功耗等方面的问题。

通过优化电路结构和选择合适的器件，可以实现梳状谱发生器的小型化和低功耗化。

总的来说，基于ads仿真的梳状谱发生器设计与实现涉及到频率合成技术、混频和滤波技术、放大器设计和电路优化等多个方面。

通过逐步分析和优化各个模块，可以实现高性能、高稳定性的梳状谱发生器设计，满足不同领域的应用需求。

新型主动声呐梳状谱信号设计

ｃａｇｓ，ａｒｌｔｖｌｐｉｌｄｓａｃｎｄｓｅｄｃｎｂｂａｎｅｙｒｎｅｅａｉｅｙｏｔｍａｉｔｎｅａｐｅａｅｏｔｉｄ；ａｄｔｏｌｄｉｉｎａｌｈｅｄｔｃｉｎｆａａｅｏＯｙ，ｔｅｅｔｏｒｍｅｒｔｆｔＳ — ｈｅ
ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｐｏｏｅｉｄｏｏｓｒｃ：ｉａｅｒｐｓｄａｋｎｆｃｍｂ－ｉｐｃｒ－ｋｅｓｅｔｕｍｐｔｚｔｎｄｓｇｔｏｙｃｍｐａｉｇａｄａａｙ．ｌｏｉａｉｅｉｎｍｅｈｄｂｏｍｉｏｒｎｎｎｌ－ｚｎｅｅａｅｋｉｓｏｃｉｅｓｎｒｔａｓｔｄｓｇａｓａｄｃｎｉｅｉｇｔａｈｉ－ｒｑｎｙｏｌｉｎｌａｉｇｓｖｒｌｎｗｎｄｆａｔｖｏａ－ｒｎｍｉｅｉｎｌｎｏｓｄｒｎｈｔｔｅｔｍｅ－ｅｕｅｃｆａｌｓｇａｓｃｎ－ｔｆｎｔｂｉｔｎｕｓｄｓｍｕｔｎｅｕｓｙＩｏｏｅｄｓｉｇｉｈｅｉｌａｏｌ．ｎｃｍｂｉｔｏｔｒｑｎｙｈｐｉｇｔａｓｓｉｎｐｔｅｎｎａｉｎｗｉｈｆｅｕｅｃ－ｏｐｎｒｎｍｉｓｏａｔｒｓ，ｗｈｎｔａｇｔｅｈｅｔｒｅ
ｌｋｐｃｒｍｉｎｌｉｅｓｅｔｕｓｇａ，ｂａｅｎｔｐｔｚｄｆｒｌｆｔｅＮｅｓｄｏｈｅｏｉｅｏｍｕａｏｈｗｍａｎｒｈｓｉｉｔａｈｓｅｅｃｍｉｎａｄＮａａａｈｎｉｌｐａｅｓｑｕｎｅ，ａｎｗｉｅｓａｃｉｇｍｅｈｄｗａｏｍｕａｅｅｒｈｎｔｏｓｆｒｌｔｄ．Ｓｍｕａｉｎｈｓｂｅａｅｕｏｐｒｖｈａｉｉｆｔｅｍｅｈｏｏｕｐｅｓｉｌｔｏａｅｎｃ￣ｉｄｏｔｔｏｅｔｅｖｌｄｔｏｈｔｄｆｒｓｐｒｓ— ｙ

梳状谱微波多普勒反射成像关键技术及示范应用

梳状谱微波多普勒反射成像关键技术及示范应用梳状谱微波多普勒反射成像（Compressive Sensing Microwave Doppler Reflectometry，CS-MDR）是一种基于压缩感知理论和多普勒效应的非接触式靶场监测技术。

它利用微波信号的多普勒频移效应，通过对反射回波信号进行压缩感知采样和重建，实现对目标物体的成像和运动状态监测。

关键技术涉及到多普勒频移的测量、压缩感知信号采样与重建以及目标成像等方面。

首先是多普勒频移的测量。

多普勒频移是由于目标物体相对于雷达的运动而引起的频率偏移效应。

利用多普勒频移信息可以获得目标物体的运动状态、速度和加速度等参数。

在CS-MDR中，可以通过对雷达发射信号和回波信号进行相关分析，从而获得多普勒频移信息。

其次是压缩感知信号采样与重建。

压缩感知理论认为，一个稀疏信号可以通过非常少量的采样数据进行重建，前提是信号是稀疏的或者可以在某个相对较短的字典中表示。

在CS-MDR 中，可以通过将发射信号与回波信号进行相关运算然后进行压缩感知采样，有效减少了采样数据的量，提高了采样效率。

然后可以利用压缩感知算法对采样数据进行重建，从而获得目标物体的反射场分布图。

最后是目标成像。

基于CS-MDR的目标成像可以实现对目标物体的高分辨率成像。

在CS-MDR中，通过多普勒频移的信息，可以获得目标物体的速度和加速度参数，从而减小回波信号的多普勒模糊效应。

通过利用压缩感知算法对采样数据进行重建，可以实现对目标物体的高分辨率成像，从而得到目标物体的形状、位置和运动轨迹等信息。

CS-MDR技术在很多领域都有重要的应用价值。

例如，在航天器遥感监测中，可以利用CS-MDR技术实现对航天器表面散射特性的监测与成像，从而判断航天器的状态和健康状况；在医学影像中，可以利用CS-MDR技术实现对人体内部的运动器官和组织的监测和成像，从而提供医学诊断的依据；在地质勘探中，可以利用CS-MDR技术实现对地下岩层的监测和成像，从而提供地质勘探的信息。

基于SRD的梳状谱发生器仿真设计

基于SRD的梳状谱发生器仿真设计作者：刘婧费霞倪婷来源：《中国科技纵横》2014年第12期【摘要】本文介绍了一种利用ADS软件仿真C波段梳状谱发生器的方法。

主要论述了梳状谱发生电路的设计原理，介绍了一种用ADS软件对阶跃恢复二级管（SRD）的建模方法。

利用该方法仿真的梳状谱发生器具有结构简单，频谱纯度高的特点。

【关键词】阶跃恢复二极管梳状谱倍频如今微波电路日益固化，如何利用固体器件产生输出功率大，频率高，带宽宽，噪声小的信号源是一个重要内容。

梳状谱发生器能够在低频信号的激励下，产生窄脉冲信号，脉冲越窄，从频域上看，频谱分布越丰富，可一直延续到微波频段的高端[1]。

梳状谱发生器基于电路简单，输出频谱优良的特点，得到了广泛应用。

梳状谱发生器设计的关键技术就是高效率的高次倍频器设计[2]。

倍频器按倍频次数可分为：低次倍频，单级倍频的次数通常不超过5-8，倍频是通过其电容呈非线性变化的功率变容管的作用来实现；高次倍频器，单级倍频次数可达10-20以上，倍频使用的器件是阶跃恢复二极管（SRD）[3]。

本文利用SRD高次倍频，得到一系列相隔均匀的谱线。

1 仿真目标利用SRD的倍频特点，在输入频率为100MHz的低频信号激励下，得到频率可达到5GHz 的C波段梳状谱发生器。

2 电路设计2.1 SRD等效电路及建模SRD参量随外加电压而变，在有交流信号时，它基本处于正向低阻抗状态和反向高阻抗状态，中间的过渡极为迅速，即阶跃时间很短，因此可把SRD看成迅速地在低阻和高阻两状态间转换的电荷开关。

在现有的EDA软件中还没有现成的SRD模型，仿真时只能通过等效电路或公式对SRD 的状态进行近似。

这里采用电量电压关系式[4]，建立SRD的spice模型，在ADS中建模如图1。

（1）2.2 SRD的选择进行二极管选择时，Cj应满足10Ω3T0，阶跃时间tt应小于脉冲宽度tp，1/2fN其中：（2）本设计选用Mpulse公司的MP4042，其参数见表1。

L频段高稳梳状谱电路设计与实现

L频段高稳梳状谱电路设计与实现韩鹏飞【摘要】利用阶跃恢复二极管的强非线性特点,设计了一个输入信号频率100 MHz、输出信号频率0.9～ 1.4 GHz的梳状谱电路,经开关滤波器电路处理后可以实现6个单频点输出.梳状谱电路经优化设计和调试,以较低的驱动功率实现了模块高稳定输出.在-55℃～+85℃工作温度范围内、输入信号功率0～+3 dBm条件下,梳状谱电路驱动功率为20 dBm左右,测试模块输出信号功率变化小于1.5 dB,附加相位噪声劣化小于1 dB.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2012(052)008【总页数】5页(P1340-1344)【关键词】滤波器;梳状谱电路;阶跃恢复二极管;低附加相位噪声;高幅度稳定性【作者】韩鹏飞【作者单位】中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄050051【正文语种】中文【中图分类】TN702某项目中需要用到分频段滤波器模块，要求输入信号频率100 MHz，功率0～+3 dBm；输出0.9 GHz、1.0 GHz、1.1 GHz、1.2 GHz、1.3 GHz、1.4 GHz共6个频点；工作温度-55℃～+85℃，输出信号幅度-10±1.5 dBm；附加相位噪声恶化小于3 dB。

需要说明的是，该组件对可靠性有明确要求，用户不希望使用温补衰减器降低输出信号功率波动。

整个模块由梳状谱电路和开关滤波器两部分组成。

其中开关滤波器电路中的开关、滤波器高温时插损增大，低温时插损降低，放大器高温时增益降低，低温时增益增大，因此开关滤波器具有高温时幅度降低，低温时幅度增大的变化特性，并且这种变化是固有的，只能通过选择合适的器件将变化控制在一定范围，无法通过调试消除或改善。

输入信号有3 dB的功率波动，具有的很宽工作温度范围，不利于控制输出幅度变化；另外，考虑到组件输出信号多达6个频点，各频点输出幅度变化的不一致性和用于调整幅度的衰减器衰减量的不连续性，在不使用温度补偿衰减器的前提下，要求与之配套的梳状谱电路本身必需具备很高的输出幅度稳定性，是性能实现的关键电路。

一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生器设计

梳状谱信号发生器是一种常用的射频器件,作为高可靠性、高频谱纯度信号源广泛应用于微波通信,微波计数器,示波器,电子雷达,电子侦测设备中。

现有的大多数为模拟梳状谱发生器,利用阶跃恢复二极管的非线性电抗特性或者利用双极性晶体管的非线性电阻特性实现的一定周期的脉冲信号输出,从而获得各次谐波的梳状谱信号。

但模拟梳状谱发生器具有一定的使用局限性,如实际调试工作复杂,移植性差,工作频率范围有限,各次谐波幅度不一致,谱间隔不可调等[1][2]。

比如阶跃恢复二极管梳状谱发生器产生的梳状谱的谱线间隔不能调节,同时因属于模拟电路,稳定性较差[3][4]。

近年,数字梳状谱发生器得到了发展,基本利用FPGA或者其他数字模块的数字时钟模块(digital clock managers,DCM)来产生满足要求的窄脉冲,很好地解决了模拟电路实际调试工作复杂,移植性差的问题[5][6]。

但由于还是采用脉冲信号产生各次谐波的梳状谱生成技术的限制,仍具有特定的使用局限性,如工作频率范围有限,各次谐波幅度不一致,有多余谐波,谐波谱间隔较大,很难达到kHz级别等[7]。

针对上述数字梳状谱发生器存在的问题,本文提出了一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生技术,基于软件无线电发射机数字模型,建立了FPGA+DA的硬件架构,可根据实际系统需求实现可变谱间隔、多频率点的高性能梳状谱信号输出,极大克服了现有梳状谱发生器的缺点,提升了梳状谱发生器的性能。

1 现有梳状谱信号发生器原理及缺点1.1 模拟梳状谱信号发生器模拟梳状谱信号发生器主要利用阶跃恢复二极管(以下简称阶跃管或者SRD)的强非线性特性,产生较大的窄电流脉冲,从而获得各次谐波。

如图1所示,阶跃恢复二极管梳状谱发生器的电路结构主要包括偏置电路、输入阻抗匹配网络和脉冲发生电路3部分组成。

模拟梳状谱发生器利用阶跃恢复二极管的非线性功能,产生窄脉冲,实现梳状谱输出。

该发生器因模拟器件产生,其谱线间隔不可调,谐波分量落差巨大,容易受温度和偏置电压影响,可靠性较低,相位噪声也较大。

一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生器设计

一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生器设计作者：厉沁知周焚江蒋旭辉来源：《数字技术与应用》2018年第08期摘要：梳状谱发生技术是电子侦测系统的一项关键技术。

本文介绍了一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生器的设计，该设计采用FPGA+DA的架构，仿真并实现了梳状谱间隔为250kHz、400kHz的梳状谱信号产生，该发生器具有梳状谱间隔可调整、幅度一致性高、频点数多等特点。

关键词：梳状谱发生器；FPGA 数字可控；幅度一致性高中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）08-0159-03梳状谱信号发生器是一种常用的射频器件，作为高可靠性、高频谱纯度信号源广泛应用于微波通信，微波计数器，示波器，电子雷达，电子侦测设备中。

现有的大多数为模拟梳状谱发生器，利用阶跃恢复二极管的非线性电抗特性或者利用双极性晶体管的非线性电阻特性实现的一定周期的脉冲信号输出，从而获得各次谐波的梳状谱信号。

但模拟梳状谱发生器具有一定的使用局限性，如实际调试工作复杂，移植性差，工作频率范围有限，各次谐波幅度不一致，谱间隔不可调等[1][2]。

比如阶跃恢复二极管梳状谱发生器产生的梳状谱的谱线间隔不能调节，同时因属于模拟电路，稳定性较差[3][4]。

近年，数字梳状谱发生器得到了发展，基本利用FPGA或者其他数字模块的数字时钟模块（digital clock managers，DCM）来产生满足要求的窄脉冲，很好地解决了模拟电路实际调试工作复杂，移植性差的问题[5][6]。

但由于还是采用脉冲信号产生各次谐波的梳状谱生成技术的限制，仍具有特定的使用局限性，如工作频率范围有限，各次谐波幅度不一致，有多余谐波，谐波谱间隔较大，很难达到kHz级别等[7]。

针对上述数字梳状谱发生器存在的问题，本文提出了一种基于FPGA的数字可控梳状谱发生技术，基于软件无线电发射机数字模型，建立了FPGA+DA的硬件架构，可根据实际系统需求实现可变谱间隔、多频率点的高性能梳状谱信号输出，极大克服了现有梳状谱发生器的缺点，提升了梳状谱发生器的性能。

0.2——18G梳状谱信号发生器研究

信号发生器研究”来源于电子科技大学成都赛英科技有限公司和中
电集团２９所的合作项目。本人负责这个项目的全部研制工作。该项目存在的主要技术难点： ●系统在输入２００ＭＨｚ、ＯｄＢｍ的情况下要求输出频率达到１８Ｇ，倍频比为９０倍，并在１８Ｇ功率输出要求＞一３５ｄＢｍ． ●系统对输出从０．２—４Ｇ，４Ｇ一８Ｇ．８Ｇ一１２．４Ｇ，１２．４一１８Ｇ各段功率输出要求平坦度＜ｌＯｄＢ ·系统推动级功率放大器ＰｌｄＢ压缩点＞＝３０ｄＢｍ． ·尽量降低发生器带来的相位噪声。 ·由于频率较高，对器件、材质的选择要求高。 ·信号发生器外观腔体要求体积很小（３２ｍｍｘｌ６ｍｍ）。这些难点要通过在仿真和实际系统电路设计中采取优化方法并进
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行反复精心调试才能得到解决。本项目是在电子科技大学成都赛英科技有限公司进行研制的，公司具有先进齐全的高频与微波试验设备，如：ＨＰ８５６４Ｅ频谱分析仪、ＨＰ８６５７Ｄ高频信号源、ＨＰ８５１０Ｂ网络分析仪、ＨＰ８５１４Ｂｓ参数测试仪等，同时公司聘请的教授及高级工程师多人均具有丰富的射频电路设计与调试经验。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
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电子科技大学颈士论文
Ｏ．２—１８Ｇ梳状谱信号发生器研究
序言
倍频器是把输入信号频率倍增的电子组件，它在通讯、雷达、频率合成器、测量等领域中有着广泛的应用。在工作频率较高又对频率稳定度要求较严格的通信设备中，采用ＬＣ振荡器很难达到系统要求的频率稳定度，着用高稳定的晶振。通过倍频放大既可很容易的实现频稳要求。在频率合成器中，利用倍频器中所产生的各次谐波，通过频率合成可得到步进间隔很小、点数很多的稳定频率输出，可以很方便的用到雷达、通讯、测量遥控和仪器中去。在～些测试设备中可以采用梳状谱信号来扩展工作频段。利用倍频器还可以很容易的制造成毫米波信号源，在毫米波通信、军事侦察、制导等方面有着广泛的应用。

梳状谱微波多普勒反射成像关键技术及示范应用

梳状谱微波多普勒反射成像关键技术及示范应用
梳状谱微波多普勒反射成像是一种新兴的非接触、非成像技术，其关键技术和示范应用如下：
1. 梳状谱技术：梳状谱技术是一种高分辨率频谱测量技术，能够实现高精度的频谱分析和频率测量。

在梳状谱微波多普勒反射成像中，利用梳状谱技术可以获取物体的多普勒频移谱，从而得到物体表面的速度分布信息。

2. 多普勒频移估计方法：多普勒频移估计是梳状谱微波多普勒反射成像的关键环节。

常用的多普勒频移估计方法有动态谱估计、非参数谱估计和模型估计等。

这些方法可以根据物体的多普勒频移谱来估计物体表面的速度信息。

3. 高分辨率成像方法：在梳状谱微波多普勒反射成像中，需要使用高分辨率成像方法来实现对物体表面速度分布的成像。

常用的高分辨率成像方法有多普勒频谱成像、梅尔倒谱成像和短时傅里叶变换成像等。

这些方法可以将多普勒频移谱转换为图像，从而实现对物体表面速度的成像显示。

4. 示范应用：梳状谱微波多普勒反射成像技术可以应用于多个领域。

例如，可以应用于非接触式医学成像，实现对人体内部的血流速度分布的成像显示；还可以应用于材料表面缺陷检测，实现对材料内部缺陷的定位和检测；还可以应用于无人机避障，实现对周围目标的检测和跟踪。

这些应用示范表明，梳状谱微波多普勒反射成像具有广泛的应用前景。

0.1～5GHz梳状谱发生器的设计与实现

ｉｉｌｏａｋｙｐｒｏａｈｅｅｓｅｔｕｓｅｄｎｏｎｔｍｅｔｏｐａａｕｓＳｅｅｏｅｙｄｏｅｒｅｅａｌｔｓａｓｅａｔｔｃｉｖｐｃｒｍｐｒａｉｇｆｒｉｓｒｕｎｒａｐｒｔ．ｔｐｒｃｖｒｉｄｓａｅｇｎｒｌｙ
第４０卷第１（期总第１５期）５
２１０１年３月
火控雷达技术
ＦｉｅＣｏｒｌＲａｒＴｅｈｌｇｒｎｔｏｄａｃｎｏｏｙ
Ｖ１０Ｎ．（ｅｅ１５ｏ．ｏ１Ｓｒｓ５）４ｉ
Ｍａ．２ｒ０１１
Ｏ１～Ｈ梳状谱发生器的设计与实现．５ｚＧ
饶睿楠李辉王栋
（西安电子工程研究所西安７００）１１０
【摘要】梳状谱信号发生器在捷变频雷达、频标发生器等要求激励源同时输出数十个高纯频点中有
着普遍的应用，同时在仪器设备中常常是扩展频带的关键器件。阶跃恢复二极管常用于梳状谱发生器及单阶高次的倍频器的设计。这里利用阶跃恢复二极管的强非线性特性，计一个０１到设．
５Ｈ梳状谱发生器，入信号为１０Ｇｚ输０ＭＨｚ首先通过理论计算和ＡＳ辅助仿真获得初值，。Ｄ然后通过在真实系统上大量的实验获得最终结果。
关键词：跃恢复二极管；状谱发生器；Ｄ阶梳ＡＳ中图分类号：Ｎ４Ｔ７文献标志码：Ａ文章编号：０８８５（０１０＿６０１０ —６２２１）１０－７３

梳状谱发生器电路设计

梳状谱发生器电路设计
梳状谱发生器是一种电子电路，用于生成特定频率的梳状谱信号。

它的应用主要在无线电仪器中，如干扰分析仪、频谱分析仪和测向仪等。

它通常由放大器、滤波器和振荡器组成。

因此，梳状谱发生器电路设计是一个复杂的工程，其中包括很多复杂的电路设计。

首先，需要设计一个放大器，它能够有效地放大输入信号，使输出信号更强。

这里可以使用多种放大器，如晶体管放大器、集成电路放大器、反馈放大器等。

其次，需要设计一个滤波器，它能够有效地滤除高频噪声，以便获得更好的信号质量。

常见的滤波器有低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

最后，需要设计一个振荡器，它能够产生所需的梳状谱频率。

通常用的振荡器有LC振荡器、RC振荡器、振荡器等。

上述电路设计完成后，就可以将它们结合起来，形成完整的梳状谱发生器电路。

其基本原理是，将输入信号经过放大器放大，然后经过滤波器滤除高频噪声，最后经过振荡器产生梳状谱频率信号。

在实际设计中，还需要考虑到一些其他因素，如电路材料、电路尺寸、电路结构、电路稳定性等。

这些因素会
影响梳状谱发生器的性能，因此，在设计时需要进行严格的考虑和综合分析。

总之，梳状谱发生器电路设计是一项复杂的工程，要求设计者具备丰富的电路设计经验和知识，并能够综合考虑相关因素，以确保电路的可靠性和性能。

对PC雷达的梳状谱干扰技术研究

ＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００４７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｊａｍｍｉｎｇｐｏｗｅｒｗａｓｗｉｄｅｌｙｓｐｒｅａｄｗｈｅｎａｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｊａｍｍｅｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｊａｍｔｈｅｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓ－
ｓｉｏｎｒａｄａｒ，ａｎｄｔｈｉｓｉｓａｎｅｗｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅ．Ｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｈｉｃｈｆｏｃｕｓｅｓ
在雷达信号频带范围内的部分频率点，对雷达实施干扰，破坏回波信号与参考信号的相关
性，从而实现有效的干扰。本文以ＰＣ雷达为研究对象，通过仿真，给出了１ＧＨｚ带宽条件
下梳状谱干扰仿真结果，分析梳状谱信号对Ｐｃ雷达具有较好的干扰效果，研究成果对Ｐｃ
雷达干扰装备的研制具有一定的参考价值。
关键词：ＰＣ雷达；梳状谱；干扰技术
中图分类号：ＴＮ９７４
文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｍｂＳｐｅｃｔｒｕｍＪａｍｍｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｇａｉｎｓｔＰＣＲａｄａｒ
ＬｌＢｏ－ｂｏｅ２７ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２雷达系统模型
２．１雷达模型脉冲雷达的雷达方程可以写为：
作者简介：李波波（１９８８一），男，工程师，硕士，毕业于西北工业大学，研究方向：雷达系统、电子对抗系统测评。

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其中，对扩频中跳频对抗技术开展的研究，寻求干扰跳频通信的方法，己成了当前通信对抗领域十分紧迫而困难的任务之一。

目前对跳频通信系统干扰方式的研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统的干扰、频率预测式干扰等。

因此，本文对跳频通信系统的部分频带干扰进行了理论分析和仿真研究。

本文从扩频系统机理出发对跳频通信系统和直扩通信系统进行了研究，并分析了跳频通信系统干扰方式，其中最主要的是研究梳状谱干扰信号机理。

文章从理论上分析了典型通信干扰对跳频通信系统的影响，包括全频段干扰、部分频带干扰、单音干扰、多音干扰、跟踪式干扰、频率预测式干扰等。

这种通信体制由于采用伪随机编码调制和信号相关处理，具有很多独特的优点：用于通信中，抗干扰能力强，发射功率低，具有低截获率，保密性能好，具有码分多址和任意选址的功能；在测距中,利用伪随机码测距,可大大提高测距精度，所以自从问世便引起世界各国的极大关注，并率先应用在军事通信中。

近年来,随着微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术的飞速发展以及一些新型元器件的应用，扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶。

在军事上，扩频通信己经成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力的最有效手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的作用。

此外，扩频通信技术在无线局域网、2G/3G移动通信、卫星通信、航空航天和深空探测等诸多民用通信领域中也都得到较为广泛的应用。

在这些民用和国防军事通信的强烈需求下，扩频通信的地位变得越来越重要。

扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频（FH）通信系统与直接序列（DS）扩频通信系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。

扩频通信技术的应用也对扩频通信对抗提出了严峻的考验。

如何更好的应用扩频技术，提高通信方的抗干扰、抗截获、抗侦破能力，深入研究扩频通信对抗技术成为重中之重。

本文重点研究调频通信系统的干扰方式，目前对FH通信系统干扰方式的研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统的干扰、频率预测式干扰等。

但其中最为常用也最为有效的依然是部分频带压制式干扰和全频带压制式干扰。

而梳状谱干扰方法便是实现部分频带压制式干扰或全频带压制式干扰的一种最为常用的方法。

DS干扰技术主要有常规大功率单干扰和新型低功率分布式干扰。

因此，在研究FH、DS通信及其干扰方法的基础上，完成对梳状谱信号的研究，为通信方提高抗干扰性能提供可值得借鉴的理论依据。

本课题就是基于以上背景，对扩频通信系统的干扰技术及进行了研究，为战时通信对抗提供了理论依据。

1.2 课题的研究历史与发展趋势1.2.1 扩频通信技术简介我们知道，传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息带宽。

例如语音信息的带宽大约为20Hz～20000Hz、普通电视图像信息带宽大约为6MHz。

为了充分利用频率资源，通常都是尽量压缩传输带宽。

如电话是基带传输，人们通常把带宽限制在3400Hz左右。