基于DRFM的通用无线电高度模拟装置的设计
基于FMC标准的DRFM设计

基于FMC标准的DRFM设计作者:潘勇先陈勇来源:《电子技术与软件工程》2015年第21期摘要本文给出了一种基于FMC标准的DRFM数字板卡设计。
母板上集成了一款高性能的FPGA,ADC、DAC分布在独立的小子板上,它们之间通过FMC连接器互联。
高速ADC 实现模拟信号的中频采样,DAC完成干扰信号的中频输出功能,FPGA负责相关的处理、运算及时序控制。
ADC采样频率为5GHz,波形的转换率也达到4GHz,可广泛应用于电子战和宽带数字接收机中。
【关键词】DRFM FMC ADC DACDRFM技术作为现代电子战前沿技术之一,对电子对抗领域发生了深远的影响。
DRFM 存储器是以高速采样、存储、宽带波形为技术基础,捕获、存储、处理雷达信号后,就能实现各种欺骗干扰,它能同时对抗多个威胁目标,并能够灵活的产生各种的干扰样式。
本文设计的ADC采样频率高达5Gsps,波形的转换率达到4Gsps,可以被广泛应用于在各种干扰器和数字接收机系统中。
1 DRFM工作原理接收机对射频信号经过放大、滤波、下变频到适合ADC量化的中频信号,高速数据采集以中频采样方式完成模拟信号的数字量化,高速采集的性能决定了DRFM的接收带宽。
数字样本信号被存储在存储器中,在需要时可随时读取出来并加适当的处理,然后由高速数/ 模转换器转换为模拟信号,再经激励上变频变频到所需频段,最后送发射机释放有效干扰。
波形的性能决定了DRFM的干扰瞬时带宽。
波形、采集及运算能力联合决定了DRFM的瞬时带宽。
2 硬件设计FMC(FPGA Mezzanine Card)接口总线技术是VME国际贸易协会(VITA)组织近年来提出,由ANSI发布的的一种全新的专门针对FPGA的高速子板接口,旨在满足更大的传输带宽以及更多的I/O接口需求。
基于FMC设计的DRFM有很好的扩展和可更换性,为满足不同带宽和样式的需求,只需考虑更换相应的ADC或DAC子板即可,这也大大缩短研发周期与成本。
用于航电系统架构确认的无线电高度表模拟器设计

用于航电系统架构确认的无线电高度表模拟器设计汪亚杰【摘要】依据航电系统架构确认需要,本文提出了无线电高度表模拟器设计方案.无线电高度表模拟器采用真实的飞机航电系统架构设计和真实的ICD文件,可以模拟无线电高度表的收发数据,并与其他设备模拟器一起构成航电系统仿真样机,完成对航电系统架构的确认.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】2页(P63-64)【关键词】无线电高度表;模拟器;系统架构【作者】汪亚杰【作者单位】上海飞机设计研究院国家重点实验室,上海201210【正文语种】中文无线电高度表是飞机上必不可少的导航设备,用来测算飞机至大地表面的距离。
通常,这一距离称为飞机的真实高度。
无线电高度表利用测量电磁波传播延迟时间来确定地球表面上空飞行器的高度。
无线电高度表利用机载发射天线发射一个探测信号,并接收由地面反射的回波信号。
在测量至反射表面的高度H时,无线电高度表的发射机和接收机放在同一运载飞行器上,这时反射信号相对发射信号的延迟时间为t,则有H=ct/2。
其中,c为电磁波传播速度,H为高度表在反射表面上空的高度。
本文以采用ARINC429总线接口形式的无线电高度表为仿真对象,基于航电系统总体设计、集成、验证的实际应用需求,开展无线电高度表模拟器设计研究[1-2]。
高度表(LRA)模拟器除射频部分外,具有与无线电高度表完全相同的对外连接关系、硬件接口定义以及总线接口定义。
高度表模拟器的组成结构由信号调理箱和主控计算机(配备429总线接口板、I/O接口板、A/D及D/A采集板)组成。
基本工作原理,如图1所示。
LRA模拟器通过与真实设备相同的连接器与系统相连接,经过信号调理箱对连接器信号分别进行处理后与主控计算机连接,然后由主控计算机软件对相关输入信号进行响应处理并作出回应。
导航激励数据源通过以太网向LRA模拟器提供数字激励信号(经度、纬度、高度数据)。
LRA模拟器利用数据源信息解算飞机对地面的高度数据,再通过真实设备接口向系统提供相应的导航信息[3]。
基于FMC标准的DRFM设计

R F M 工作原理
接收机对射频信号经过放 大、滤 波、下变 J 适合 ADC量化 的中频信 号 ,高速 数据采 中频采样方式完成模 拟信号 的数字量化 , 采 集 的性 能决 定 了 DR F M 的接收 带 宽。
波 形 转 换 率 为3 . 2 Gs p s , 输 出 中 频
2 . 4 GHz( 第 二 Ny q u i s t 带 输 出), 信 号 带 宽 9 0 0 MH z 。带 内起 伏 1 . 5 d B以 内,脉 内信 噪 比
5 0 d B左 右 。
采用 2 8 n m HP L工 艺的低功 耗高性 能 F P GA,
可达 3 5 d B 以上 。
子母板之间通过高速连接器互联 。 2 . 1高速通用母板设计 母板上 的核 心处理器件就是 F P G A,其性
能关乎 D RF M 的 处 理 能 力 。这 里 选 择 XI L 1 NX Vi r t e x 7系 列 vc7 vx4 8 5 T F F G1 7 6 1 。 它 是 一 款
设计 失败。设 计 P C B 时 需 要 考 虑 如 下准 则 :
1 4个 MMC M+ P L L锁相 环,丰 富 的硬件 资 源 使 其具有强大的运算和 处理 能力。数据缓存 选
用 mi c r o n公 司 的 DDR 3颗 粒 MT 4 1 J 2 5 6 M1 6 , ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 词 】D R F M F M C A D C D A C
E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y・ 电子技术
基于 F MC标 准的 D R F M设计
基于光纤的无线电高度模拟器设计

域兴起 , 利用光纤技术对调制在光波上的微波信号进行传 输、 延迟 、 分配和处理 , 因具有损耗低 、 抗电磁干扰能力强 、 3 . 1 光发射 模 块 的设计 频带宽等独特 的优 点 , 应用前景广阔 , 是 目前多个学科交 光发射模块在设计时要注意几点要求 :转换效率 、 输 叉渗透 的热点 。而用光纤传输模拟信号 , 特别是微波信号 入阻抗 匹配特性 、 调制带宽、 工作温度 范围、 体积 、 功耗及 的研究在国际上十分活跃 , 通过光纤来传输不同形式的微 工作波长。 高转换效率 的电光调制器可降低电光转换带来
3 . 3 光纤 延迟 的技 术 实现
本文介绍 的高度模拟器可按 2 0 I n步进方式提供 0~ 光传输延迟模块 、 光接收模块组成 。 1 2 6 0 m 的延迟高度。光纤延迟阵列 的拓扑结构图如图 2 信号的处理过程是射频信号经过带有 自动功率和温 所示 , 由2 个 1 × 2 光 开关 和 5 个2 × 2 光 开关 及 6 段 不 同 度控制 的电 / 光转换单元 , 完成微波信号的阻抗 、 噪声 的 长 度光 纤延 迟 线段 组成 。 配, 预失真补偿 , 噪声抑制以及 电光转换功能 , 产生的调 制光信号进入延迟模块进行光纤路径选 择以得到不同模 拟距离 , 延迟后的光信号由光接收模块 的光 / 电转换 电路 解调出微波电信号 , 接着信号输出到后端阻抗匹配处理单 元, 实现 5 0 Q 的阻抗 、 噪声的匹配 , 完成优化输出射频信
1 光纤基本概念
可在一定程度上降低组件的额外插入损耗 。 本 系统的光发射模块 由激光器 、 直流偏置 电路 、 阻抗
光纤是一种传输介质,它的完整名称叫做光导纤维 , 匹配 电路、 光功率检测 电路 、 温度控制电路以及光隔离器 是一种利用光在玻璃或塑料制成 的纤维 中的全反射原理 等组成 , 完成将射频信号转成光信号的功能。具有线路结 构简单 、 射频驱动功率低 , 总的链路损耗低等优点 . 2 光接 收模 块 的设 计 光纤按传输模分为单模光纤和多模光纤 。 单模光纤芯 3 径小( 1 0 u m左右 ) , 单 模 光 纤 中心 玻 璃 芯 很 细 ( 芯 径 一 般 光接收模块的任务是以最小的附加噪声及失真 , 恢复
一种基于DRFM的无线电高度表干扰信号产生方法

一种基于DRFM的无线电高度表干扰信号产生方法
李尚生;张军;陈佳林
【期刊名称】《弹箭与制导学报》
【年(卷),期】2013(033)006
【摘要】针对传统的高度模拟信号无法叠加各类干扰信息的问题,提出了一种基于数字射频存储技术的无线电高度表干扰信号产生方法.该方法利用DRFM能有效存储并完整复制射频信号的频率和相位等细微特征的技术特点,产生对多种体制无线电高度表的各类干扰信号.仿真结果和试验测试表明,该方法产生的干扰信号满足无线电高度表抗干扰性能测试需求.
【总页数】4页(P175-178)
【作者】李尚生;张军;陈佳林
【作者单位】海军航空工程学院,山东烟台264001;海军航空工程学院,山东烟台264001;海军航空工程学院,山东烟台264001
【正文语种】中文
【中图分类】V241.423
【相关文献】
1.基于DRFM的脉冲雷达干扰信号产生方法 [J], 朱泽锋;张军;孟凯;
2.基于DRFM的脉冲雷达干扰信号产生方法 [J], 朱泽锋;张军;孟凯
3.一种新的无线电高度表原位检测的高度模拟方法 [J], 程国晓;高宪军;陈超
4.雷达抗DRFM间歇采样延时转发干扰的一种方法 [J], 陈晗;陈方予;耿强;程磊;邓
涛;卢瀚智;李阳
5.无线电高度表测试诊断中一种混合逻辑模型方法 [J], 张毅;杨秀霞;史贤俊
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基于国产化器件的DRFM设计

基于国产化器件的DRFM设计王明君【摘要】在雷达电子对抗领域,基于数字射频存储器(DRFM)的雷达干扰系统方案因为具有可靠性高、假目标样式灵活且逼真度高等特点而被广泛采用.设计了一种宽带DRFM设备,性能指标达到预期,可满足大部分应用场合.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2018(018)006【总页数】4页(P26-28,37)【关键词】数字射频存储器;模数转换器;数模转换器【作者】王明君【作者单位】中国电子科技集团公司第五十一研究所,上海 201802【正文语种】中文【中图分类】TN4021 引言随着无线电装备的广泛应用,现代化战场电磁环境日渐复杂。
在雷达对抗领域,数字射频存储器(DRFM)利用高速ADC对雷达信号进行高速高精度采样,利用高速处理器(如FPGA)对采样数据进行处理并送入高速存储器进行存储;释放干扰时,处理器从存储器中读出波形数据,进行干扰调制后送高速DAC进行数模转换,产生高逼真的雷达干扰信号,实现对雷达的有效干扰。
雷达抗干扰技术的进步,使得雷达干扰设备需具备更宽的瞬时带宽[1]。
作为干扰设备的核心部件,DRFM往往需要几倍于目标雷达的带宽。
这就要求DRFM的核心器件ADC、DAC具有更高的采样率,FPGA及存储器具备更大的数据带宽。
以往,高速高精度ADC、DAC及高端FPGA、RAM长期依赖进口,近年来高端集成电路的国产化已取得显著成效。
本文基于国产高速ADC、高速DAC、大规模FPGA及RAM设计了一种宽带DRFM设备,设备性能满足大部分干扰设备使用需求。
2 硬件设计2.1 硬件架构设计雷达信号通过干扰机天线进入接收系统,经过放大滤波及变频等信号调理后,变为适应DRFM工作窗口的中频信号;中频信号经过高速高精度ADC采样后变为数字中频信号;采样数据进入FPGA后进行格式转换处理,送入双口静态存储器(DPRAM)进行实时存储。
干扰时,FPGA根据指令将存储器中的数字波形文件读出并进行调制后产生数字干扰波形数据,将波形数据调整格式后送入高速DAC实现数模转换,产生中频干扰信号,将中频干扰信号进行上变频后发射出去,实现对雷达的干扰。
基于通用仪器的DRFM雷达目标模拟器实现

第 8期
现 代 雷 达
Mo d e u r Ra d a r
V0 1 . 3 7 No . 8
Au g.2 01 5
2 0 1 5年 8月
・
测试 技 术 ・
D O I : 1 0 . 1 6 5 9 2 / j . c n k i . 1 0 0 4 — 7 8 5 9 . 2 0 1 5 . 0 8 . 0 2 0
e r a t e mu l t i p l e f a l s e t rg a e t s , b u t a l s o g e n e r a t e t h e r a n g e — g a t e p u l l — o f j a m m i n g a n d v e l o c i t y — g a t e p u l l — o f j a m m i n g . T h e D R F M r a d a r
模拟等 。基于通用仪器构建 的 D R F M 模拟器实现 了雷达 目标模 拟器 的通 用化和标准化 , 适合 各种雷达系统 的测试需求。 关键词 : 雷达模拟器 ; 数字 射频存储 ; 目标模 拟 ; 干扰模拟 ; 杂波模拟
中 图分 类号 : T N 9 5 7 . 5 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 - 7 8 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 7 - 0 0 8 1 - 0 5
g e n e r a t e d t o t e s t t h e a n t i - j a mm i n g c h a r a c t e r i s t i c o f r a d a r .A s t h e d i g i t a l r a d i o ̄ e q u e n c y m e m o y( r D R F M J c a n s t o r e a n d d u p l i c a t e
基于光纤的无线电高度模拟器设计

基于光纤的无线电高度模拟器设计摘要:在测试无线电测高功能、测高能力和主要性能时,需要有相应的延迟单元配合,组成测试系统,完成特定的性能测试。
文章给出了用光纤技术完成用于无线电测高功能闭环联试模拟飞行高度模拟器的设计思路和方法。
关键词:光纤;光发射;光接收;光纤延迟;光开关光纤的应用逐渐在光传感器、光纤通信及微波光学领域兴起,利用光纤技术对调制在光波上的微波信号进行传输、延迟、分配和处理,因具有损耗低、抗电磁干扰能力强、频带宽等独特的优点,应用前景广阔,是目前多个学科交叉渗透的热点。
而用光纤传输模拟信号,特别是微波信号的研究在国际上十分活跃,通过光纤来传输不同形式的微波信号,如远程雷达和机载雷达系统的微波光纤链、CATV的微波光纤链、光纤延迟线等均在研究之列。
1 光纤基本概念光纤是一种传输介质,它的完整名称叫做光导纤维,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而制成的光传导工具。
光纤按传输模分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤芯径小(10 um左右),单模光纤中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10 μm),只能传一种模式的光,其色散小,适用于远程通讯。
多模光纤芯径较粗(50或62.5 μm),可传多种模式的光,其模间色散较大,因此,多模光纤传输的距离就比较近。
光纤的工作波长有0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm。
2 信号处理流程如图1所示,无线电高度模拟器主要由光发射模块、光传输延迟模块、光接收模块组成。
信号的处理过程是射频信号经过带有自动功率和温度控制的电/光转换单元,完成微波信号的阻抗、噪声的匹配,预失真补偿,噪声抑制以及电光转换功能,产生的调制光信号进入延迟模块进行光纤路径选择以得到不同模拟距离,延迟后的光信号由光接收模块的光/电转换电路解调出微波电信号,接着信号输出到后端阻抗匹配处理单元,实现50 Ω的阻抗、噪声的匹配,完成优化输出射频信号的功能,输出的信号频谱完全和输入的微波电信号频谱相同,只是用光纤作为介质延迟了一段时间。
一种针对无线电高度表的高度仿真仪[实用新型专利]
![一种针对无线电高度表的高度仿真仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0681ddf1964bcf84b8d57bb0.png)
专利名称:一种针对无线电高度表的高度仿真仪专利类型:实用新型专利
发明人:孔凡立,陈波,陈洪雨,王海山,邹丹
申请号:CN201820859370.4
申请日:20180604
公开号:CN208399916U
公开日:
20190118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种针对无线电高度表的高度仿真仪,包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器,所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接,所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。
本实用新型采用了基于FPGA实现的数字延时器来替代了传统设备中所采用的物理延迟线,不仅极大地降低成本、减小设备体积及减轻设备重量,而且由于本实用新型是基于FPGA来实现数字信号的延时处理,因此,延时的精准度更高。
本实用新型作为一种针对无线电高度表的高度仿真仪可广泛适用于各种无线电高度模拟仿真系统中。
申请人:广州航新航空科技股份有限公司
地址:510663 广东省广州市广州经济技术开发区科学城光宝路1号
国籍:CN
代理机构:广州嘉权专利商标事务所有限公司
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一种新的无线电高度表原位检测的高度模拟方法

一种新的无线电高度表原位检测的高度模拟方法程国晓;高宪军;陈超【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(20)3【摘要】In order to meet the requirements of the altimeter's in-situ testing, we investigated a new method to simulate the height. This method, based on ARM microprocessor , produced a variety of signals of height by a digital-analog conversion circuit. It was also very simple, fast and high reliability. Experimental results indicated that this method was with high accuracy and had a high practical value and e-conomic benefits.%针对目前对高度表进行原位检测的需求,设计了一种新的高度模拟方法;该方法的实现以ARM为核心,通过高度模拟电路产生各种需要的高度电压信号,从而达到高度模拟的目的,并且无需对机载高度表进行拆装,操作简单、快捷、可靠性较高;实验结果表明,这种方法的高度模拟精度较高,具有一定的实用价值和经济效益.【总页数】3页(P624-626)【作者】程国晓;高宪军;陈超【作者单位】空军航空大学航空电子工程系,吉林长春 130022;空军航空大学航空电子工程系,吉林长春 130022;空军航空大学航空电子工程系,吉林长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TP274【相关文献】1.一种基于DRFM的无线电高度表干扰信号产生方法 [J], 李尚生;张军;陈佳林2.一种飞机无线电高度表原位检测仪的设计 [J], 赵波;魏俊淦;田建学3.某型无线电高度表原位检测仪的设计与应用 [J], 程国晓;高宪军;霍长庚4.无线电高度表机上原位检测设备设计 [J], 唐金元;王春雷;王翠珍5.无线电高度表测试诊断中一种混合逻辑模型方法 [J], 张毅;杨秀霞;史贤俊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
雷达多目标模拟器DRFM单元设计

雷达多目标模拟器DRFM单元设计王展;李双勋;刘海涛;楼生强;战永红【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2009(017)008【摘要】研究了辐射式雷达多目标模拟测试系统中,数字射频存储(DRFM)单元的设计问题,首先根据辐射式雷达多目标模拟测试系统的设计要求,提出一种基于高性能FPGA和软件无线电(SDR)技术的数字射频存储单元设计方法;然后着重阐述了数字射频存储单元的设计思路,给出了原理样机的设计方案,并对系统中雷达模拟目标的距离误差进行了理论分析,得到距离误差计算公式;最后通过实验给出实际测试结果,结果表明所设计DRFM单元满足设计指标要求.【总页数】4页(P1616-1619)【作者】王展;李双勋;刘海涛;楼生强;战永红【作者单位】长沙国防科技大学电子科学与工程学院信号处理实验室,湖南,长沙,410073;长沙国防科技大学电子科学与工程学院信号处理实验室,湖南,长沙,410073;长沙国防科技大学电子科学与工程学院信号处理实验室,湖南,长沙,410073;长沙国防科技大学电子科学与工程学院信号处理实验室,湖南,长沙,410073;长沙国防科技大学电子科学与工程学院信号处理实验室,湖南,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TN955【相关文献】1.一种基于DRFM和数字信道化技术的宽带雷达目标干扰模拟器设计 [J], 高山;翟龙军;曲洪东;姜志森2.基于DRFM与DDS的汽车雷达目标模拟器设计 [J], 郭剑鹰;丁德锋;陈晓;朱明年3.基于FPGA雷达多目标模拟器DRFM设计与实现 [J], 刘魁;颜学龙;关世友;赵志强4.基于DRFM技术的雷达模拟器研究设计 [J], 葛尧5.基于DRFM的雷达目标回波信号模拟器设计 [J], 王永青因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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基于DRFM的通用无线电高度模拟装置的设计
李尚生;张军;陈佳林
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】介绍了一种基于数字射频存贮(DRFM)技术的通用无线电高度表高度模拟装置的设计。
与传统的高度模拟装置相比较,该技术具有模拟高度连续可调,能叠加各类干扰信息以及通用性和可扩展性强等优点,可以应用于弹载和机载无线电高度表的测试。
【总页数】5页(P107-110,126)
【作者】李尚生;张军;陈佳林
【作者单位】海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台264001;海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台264001;海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台264001
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.72
【相关文献】
1.基于MSP430的飞机无线电高度表的超声波模拟方案设计 [J], 盛腾飞
2.基于光纤的无线电高度模拟器设计 [J], 王永利;
3.基于LXI总线的无线电高度表自动化测试系统设计 [J], 薄志峰
4.一种基于DRFM的无线电高度表干扰信号产生方法 [J], 李尚生;张军;陈佳林
5.基于通用仪器的DRFM雷达目标模拟器实现 [J], 张鹏
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