例析雷达频综相位噪声设计及应用
应用于某雷达射频前端的频率合成模块设计
（ ）需 求分析 及方 案论 证 二
某型雷达射频前端的频综模块要求产生一个 ２ ６ Ｇ ｚ的 ．６Ｈ 连 续波 信号作为整个系统发射模块 的本振信号 。该信号的相
关技术指标要求如下 ：
相 位 噪 声 ：一 ３ ｄ ｃ ２ Ｋ ｚ ｌ ５Ｂ ＠ Ｏ Ｈ ；
地位 的与 日俱升 ，在应用与市场 的牵 引下 ，相应 的频率合成 技术正 向小型化 ，高指标，高稳定度方向发展。
【 作者简介 】付聪 （ ９４ ） １８ 一 ，男，北京人 ，电子科技 大学电工学院电磁场 与微波技术专业在读硕士 ，研 究方 向为微波毫米
成方式 。
【 章 编 号 】１（ —１５（０ ０ｏ — ０４ ０ 文 （】 １１２ １）３ ０ ２ — ２ ）８
（ ）频 率合 成技 术 的简要 分类 一
现代频率合成 技术通常是采用某 一稳 定频率为基准 ，产 生大量具有相 同精度和稳定度的频率。从上世纪７ 年代开始， Ｏ
频 率 合 成 技 术 先 后 经 历 了直 接 模 拟 式 （Ａ ） 、 问 接 锁 相 式 、 ＤＳ 直 接 数 字 式 （Ｄ ） Ｄ Ｓ 三个 阶段 的发 展 。随 着 现 代 战 争 中 电 子 系统
一
相位曛声
种 频 率 合 成 器 ，锁 相 式 频 率 合 成 器 的优 点是 结构 简 单 、 体
积小 、易于集成 、调试 方便 、杂散低 ，所 以应用 非常广泛 ， 缺点是频率转换 时间相 对较长 ，难 以满足对跳频 时间要求快
的 电 子系 统 。
３ 直接数字式频率合成 ．
直 接 数 字 式 频 率 合 成 （Ｄ ） 术 是 采 用 全 数 字 化 实 现 方 ＤＳ技 式 。Ｄ Ｓ 一 个 全 数 字 化 的 系 统 ，具 有 易 于 集 成 、极 快 的跳 频 Ｄ是 速 度 、极 高 的频 率 分 辨 率 和 频 率 切 换 时 相 位 连 续 等优 点 ， 点 缺
某雷达频综控制模拟器的设计与实现
率 合 成 器 中其 它 电 路 的 附 加 噪 声 ， 模 拟 器 输 出 ｆ 相 位 噪 声 设 计 为 ￡ （ｋ ） 一 １ ２ Ｂ ／ 故 的 １ Ｈｚ ≤ ４ｄ ｃ
Ｈ ｚ。
ｇ ．时 钟 驱 动 信 号 它 是 提 供 给 频 率 合 成 器 控 制 单 元 的 驱 动 时 钟 ， 晶振 产 生 并 通 过 ＯＣ 门后 输 出 。 由 ｈ ．频 率 合 成 器 工 作 用 电 源 它 是 由低 纹 波 （ 于 ５ 小 ｍＶ） 的线 性 电 源 提供 的 ， 输 出为 士 １ Ｖ， ５ 其 ５ ± Ｖ。 ｊ ．开 关 滤 波 组 件 的 Ｎｆ 输 入 信 号 与 相 应 的 开 关 控 制 信 号 。
应 的 开 关 控 制 信 号 。 它 与 频 率 合 成 器 和 待 测 元 件 的 接 口关 系 见 图 １ 。 其 中控制 时序输 出信号有 ：
ａ １ ． ０位 收 ／ 频 率 码 发 ｂ 频 率 源 校 准 电平 ．
ｃ ．取 码 脉 冲 信 号 ｄ ．变 频 脉 冲 信 号 ｅ ．侦 听 脉 冲 信 号
２ 硬 件 电路 的 设 计 与 组 成
本 模 拟 器 在 结 构 上 采 用 ３ 标 准仪 表 机 箱 ， 部 分 电路 均 集 中 在 一 个 机 箱 内 。 件 电路 分 Ｕ 各 硬
合 成 器 的 验 收 设 备 ， 给 频 率 合 成 器 的 调 试 与 生 产 提 供 了便 捷 的 手 段 ， 大 提 高 了 Ｉ 它 大 关蕾词 ； 率 合 成 器 频 接 口控 制 模 拟 器
Ｄｅ ｉ ｎ ａｎｄ Ａｃ ｅ ｅ ｅ Ｒａ ｒ Ｆｒ ｑｕ ｎｃ ｓｇ ｈｉ ｖ ｍ ｎｔ ｏｆ Ａ ｄａ ｅ ｅ ｙ Ｓｙ ｈｅ ｉ ｉ ｕｌ ｔ ｎｔ ｓ ｓ Ｓ ｍ ａ ｏｒ
实用文档其他之探究雷达频综模块和中频接收模块的设计与实现
实用文档其他之探究雷达频综模块和中频接收模块的设计与实现雷达频综模块和中频接收模块是雷达系统中非常重要的组成部分。
雷达频综模块负责将接收到的回波信号从射频信号转换为中频信号，而中频接收模块则负责对中频信号进行进一步处理和分析。
本文将探讨雷达频综模块和中频接收模块的设计和实现。
首先，我们先来了解一下雷达频综模块的设计和实现。
雷达频综模块的主要功能是将接收到的高频射频信号转换为低频中频信号，便于后续处理。
常用的雷达频综模块设计方案有两种，即混频器方案和DSP方案。
混频器方案是一种传统的设计方案，其原理是通过混频器将高频射频信号与参考信号进行混频，得到中频信号。
混频器的选择非常关键，需要考虑其工作频率范围、损耗、线性度等性能指标。
常用的混频器有集成式混频器和外部混频器两种。
集成式混频器由于其结构简单、体积小、功耗低等优点，在实际应用中较为常见。
另一种雷达频综模块的设计方案是DSP方案。
该方案利用数字信号处理器（DSP）对接收到的高频射频信号进行采样、滤波、混频等处理，直接得到中频信号。
DSP方案的优点是灵活性高，可根据实际需求进行定制化开发，同时实现多功能的信号处理操作。
接下来，我们来讨论中频接收模块的设计和实现。
中频接收模块主要负责对雷达系统接收到的中频信号进行进一步处理和分析，提取有用的信息。
中频接收模块的设计包括信号采样、频谱分析、滤波、解调、调制等一系列操作。
在信号采样方面，常用的采样方式有逐次采样和并行采样两种。
逐次采样一般采用一根接收天线，通过切换不同的接收通道实现多目标的接收。
并行采样采用多个接收通道，能够同时接收多个目标回波信号，提高雷达系统的工作效率。
频谱分析是中频接收模块的重要环节之一，其目的是对接收到的信号进行频谱分析，获取信号的频率信息。
常用的频谱分析算法有快速傅里叶变换（FFT）和小波变换等。
滤波是中频接收模块中的关键步骤，用于抑制噪声和杂波，提高信号的信噪比。
滤波器的设计与选择要考虑到工作频率范围、滤波特性、带通或带阻等要求。
S波段舰载雷达频率综合器设计
２ 原 理 方 案
任 务 输 入对 频 综 的 要 求 主 要 是 ：相 位 噪 声
一
Ｉ １ Ｏ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｉ Ｈｚ ＠ｌ Ｋ Ｈｚ ， 跳 频速 度小 于 ２ ｐ ． ｓ 。根
性 ，具 有 一 定 的 工程 实 用性 。
为 ：． Ｉ １ ８ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈｚ ＠１ Ｋ Ｈｚ ； 满 足 系 统 一 Ｉ 】 ０ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈｚ ＠１ ＫＨｚ 要 求。
２ ． ２捷 变 频设 计
…
相位噪声 本 振 信 号 跳 频 时 间 杂 散 参 考 时 钟 相 位 噪 声
杂 散
同步时钟 相位噪声 三一 １ ３ ０ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈｚ ＠ｌ ｋ Ｈｚ 杂 散 ． ８ ７ ｄ Ｂ 相参时钟 相位噪声 一 １ ３ ０ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈｚ ＠Ｉ ｋ Ｈｚ 杂 散 一 ８ ７ ｄ Ｂ
１ 引言
本 文针 对 以上任 务 需求 ，采用 基 于直接
２ ０ ０ ｎ ｓ ； 频 综 跳 频 时 间 约 为 ：２ ０ ０ ｎ ｓ＋ ２ ０ ０ ｎ ｓ ＋ ２ ０ ０ ｎ ｓ ＝ ６ ０ ０ ｎ ｓ ：满 足 系统 ＜ ２ ｇ ｓ的 要 求 。
２ ． ３宽带 高线性度线性调频波形产生技 术
表 Ｉ ： 实际 测 试 指 标 信 号 名 称 测 试 项 目 实 现 指 标 一 １ Ｉ ８ ｄ Ｂｃ ／ Ｈｚ ＠１ ｋ Ｈ ｚ １ ｇ ｓ 一 ８ ２ ｄ Ｂ 一 １ ２ ５ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈｚ ＠Ｉ ｋ Ｈｚ
ＳＩ ８ ５ ｄ Ｂ
为 。 １ １ ９ ｄ Ｂｃ ／ Ｈｚ ＠１ ＫＨｚ复杂信号 由 ＤＤ Ｓ产生， 经 测 试 其 相 位 噪 声 为：． １ ２ ８ ｄ Ｂ ｃ ／ Ｈ ｚ ＠１ Ｋ Ｈｚ ； 混 频 等 附加 损 失 １ ｄ Ｂ，则 本振 信号 相 位噪 声
雷达设计和杂波分析应用指南
是德科技使用 Keysight SystemVue进行雷达系统设计和干扰分析应用指南序言本应用指南列出了 Keysight SystemVue 软件在进行雷达系统设计和杂波/干扰分析方面的主要特性。
将要讨论的部分关键领域包括: 如何实现雷达线性调频 (Chirp) 波形; 为发射机和接收机设计射频链路; 使用快速傅立叶变换 (FFT) 卷积进行脉冲压缩分析。
最后，我们在有干扰和杂波信号的环境中对雷达系统进行了测试，旨在研究此类损伤对雷达性能的影响。
1.0 定制信号生成1.1 用于雷达系统设计的 LFM 线性调频信号SystemVue 为生成定制信号提供了一个灵活的平台。
在图 1-1 的实例中，工程师使用 SystemVue 浮点元件对 LFM线性调频信号源进行建模。
左侧的积分器对时间进行累加，直到达到脉冲周期值，然后复位并再次开始累加。
图 1-1 中显示了 u (μ) 和 wc (ωc) 值的计算过程。
(1-1a)(1-1b)图 1-1. 使用 SystemVue DSP 库模块生成定制信号1.2 使用 MathLang 生成定制信号SystemVue 内置可兼容 m 代码的语法，该语法可在整个程序中使用。
在图 1-2 中，LFM 线性调频信号源在 Math-Lang 组件中定义。
1.3 使用三重播放工具生成定制信号SystemVue 提供到 C++、HDL 和 MATLAB ® 的直接链接。
如图 1-3 和 1-4 所示，SystemVue 可以导入使用这些语言编写的任何定制信号。
MATLAB 中的协同仿真功能允许用户使用原有的 m 代码文件。
1.0 定制信号生成 (续)图 1-2. 使用 SystemVue 中的 MATH 语言生成定制信号(1-3a. MATLAB 协同仿真链接)图 1-3. 将 MATLAB 脚本链接到 SystemVue(1-3b)图 1-4. C++ 形式的定制波形代码2.0 LFM 线性调频 IF 信号生成图 2-1. LFM 线性调频信号生成与 IF 频谱。
一种应用于全相参雷达的毫米波频综设计
一种应用于全相参雷达的毫米波频综设计彭烨;陈昌明;王建波【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2018(041)002【摘要】结合DDS、PLL、倍频及混频技术,研制了一种低相噪和低杂散的毫米波全相参雷达频综.主要包括一个毫米波频率源、一个线性调频信号发生器以及为接收机提供第二本振的微波源,整个源的相参时钟采用外接的一个100 MHz恒温晶振提供.分析和估算了毫米波信号的相位和杂散.测试结果表明信号输出频率范围为34.855 GHz~34.865 GHz,步进100 kHz,输出功率高于16 dBm,相位噪声大约为-92 dBc/Hz@10 kHz.%With the combination of DDS,PLL,multiplier and mixing techniques,a millimeter wave(mm-wave) full-coherent frequency synthesizer with low phase-noise and spurs is developed. It includes a mm-wave source,a linear frequency modulation(LFM) generator and a microwave source serving as the second local oscillator for the receiver. An external 100 MHz temperature-controlled crystal oscillator is used as the coherent clock for all the sources. The phase noise and spurs of the mm-wave signal have been analyzed and estimated. Measured results show that the output frequency is 34.855 GHz~34.865 GHz,the stepping frequency is 100 kHz,the output power is larger than 16 dBm,and the phase noise level is about -92 dBc/Hz at an offset of 10 kHz.【总页数】5页(P390-394)【作者】彭烨;陈昌明;王建波【作者单位】成都信息工程大学电子实验中心,成都610225;成都信息工程大学电子实验中心,成都610225;成都信息工程大学电子实验中心,成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN752【相关文献】1.一种宽带高速跳频载波频综结构的设计 [J], 黄正婧;张晓林;常啸鸣2.波形熵法在毫米波Costas跳频雷达运动补偿中的应用 [J], 刘静;李兴国;吴文3.有限元法在机载雷达频综器减振设计中的应用 [J], 黄友猛; 宋天明4.基于DDS与PLL的C波段全相参雷达频综设计 [J], 王文才;陈昌明;黄刚5.宽带全相参直接合成频综源设计 [J], 黄向清;黄世钊;漆德宁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超低相位噪声超高速声表面波雷达频率综合器
超低相位噪声超高速声表面波雷达频率综合器
冯晓东;程国辉;母开明
【期刊名称】《压电与声光》
【年(卷),期】1998(20)5
【摘要】介绍了一种新型的高性能雷达频率综合器的制作方法，即采用声表面波技术制作高性能的雷达频综器。
采用这种方法成功地制造了Ｌ波段、Ｓ波段、Ｃ波段超低相位噪声超高速频率综合器。
该类频综输出信号具有极低相位噪声（１．６ＧＨｚ处：单边带相位噪声Ｌｍ（１ｋＨｚ）＝－１２７ｄＢｃ／Ｈｚ；３．４ＧＨｚ处：Ｌｍ（１ｋＨｚ＝－１２２ｄＢｃ／Ｈｚ；６．８ＧＨｚ处：Ｌｍ（１ｋＨｚ）＝－１１６ｄＢｃ（Ｈｚ）、极短的频率切换时间（约１６０ｎｓ）、低杂波电平（Ｌ波段为－７０ｄＢ；Ｓ波段为－６５ｄＢ；Ｃ波段为－６０ｄＢ）、较多频点（５１点）等多项优异性能。
同时，该频综通过了各项环境试验的考核，且长期工作性能稳定。
【总页数】4页(P289-292)
【关键词】声表面波;雷达;频率捷变;频率综合器
【作者】冯晓东;程国辉;母开明
【作者单位】四川压电与声光技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN65;TN958.6
【相关文献】
1.一种应用于DRM/DAB频率综合器的宽带低相位噪声LC压控振荡器 [J], 雷雪梅;王志功;王科平
2.宽频率带宽,低相位噪声声表面波压控振荡器 [J], 周卫
3.宽频率带宽,低相位噪声声表面波压控振荡器 [J], 周卫
4.基于频域相位信息的声表面波谐振器回波频率估计 [J], 李亚飞;陈智军;朱卫俊;黄鸿伟;熊志强
5.一种超宽带超低相位噪声频率综合器 [J], 成斌;沈文渊;穆晓华;邓立科;税明月;王斌
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某米波雷达频率综合器的设计与实现
第 一 本 振 信 号
季奎ｌ 茎莞 兰Ｈ 坚 簟卜 Ｈ 墨 莞 Ｈ茎 鲎 卜
—＿ 参 Ｔ『 ＿ 一 考赢 块
射 频 信 号产 生 模 块 第 二 本 振 信 号 时 钟 信 号 图 １ 系 统 原 理 框 图
激 励 信 号
入 Ｄ Ｓ ，输 ｍ 的Ｐ 段 信 号 相 噪应 小 于一 ４ ｄ ｃ Ｄ时 波 １５ Ｂ ／
率合 成方 法 ，经过 详 细对 比 ，本 文选 择基 于Ｄ Ｓ Ｄ 的 直 接 式频 率 合成 方 案 ，该 方案 成 本低 、技 术 成熟 、 系 统灵 活可 靠 。
１ ． 基 于Ｄ Ｓ ３ Ｄ 的米 波频 综 系统设计
号 切换 输 入参 考 信 号频 率 ，同时 对Ｄ Ｓ Ｄ 进行 复 位 ， 读 取预 存 在Ｆ Ｇ Ｐ Ａ地址 中的 另一 组程 序 ；信 号 进 入
２ 指 标 分 析
２１ 杂 散 分 析 ．
近 端 杂 散 产 生 的来 源 主 要 来 自于 以 下 ２ 方 个
面 ：晶振 自身 的杂 波 及 电源 带来 的各 种 干 扰 。根
内置 的高速 并行数 据输入 端 口能实现 直接频 率 、相
位 、振幅或 极化调 制 ，以支持更 高级 的调 制功能 。 参考 信号产生 模块产 生相参 考信 号和 时钟信 号
查 Ａ ９ １ 参 考 手册 可 知 在Ｐ Ｌ 用 的情 况 下 １ Ｈ Ｄ ９０ Ｌ禁 Ｇ ｚ 工 作 频 率 下 输 出 Ｐ 段 信 号 时 相 噪 为 ：一 ４ ｄ ｃ 波 １０Ｂ ／ Ｈｚ ｋ ｚ ＠ｌＨ ；考 虑Ｄ Ｓ Ｄ 内部 不使 用Ｐ Ｌ 时 可 以对 输 Ｌ环 出信 号 的相 噪 进 行改 善 ，则 可 推 出该 参 考信 号 输
电子 器 件 及 应 用
雷达频率综合器两种合成形式的研究
雷达频率综合器两种合成形式的研究摘要：随着时代的发展和科技的不断进步，无线电技术已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
频率综合技术是无线电技术中比较新的发展方向，其应用已经越来越广泛。
频率综合技术可以将不同的频率信号合成为一个精确的频率信号，这在无线电通信、雷达和导航系统等领域中具有重要的应用。
特别是频率综合器的出现，可以更加方便地实现频率综合，提高系统的性能和可靠性。
在雷达方面，频率综合器可以用于发射信号的合成，实现更加精准的探测和测量，提高雷达的探测距离和准确度。
随着技术的不断发展，相信频率综合技术在无线电技术中的应用会更加广泛为我们的生活和工作带来更多便利和效益。
关键词：雷达；频率综合器；探讨0引言雷达频率综合器是一种关键的雷达部件，能够将多个稳定的信号合成为一个具有更高频率的信号，并且具有重要的通讯功能。
随着雷达技术的不断发展，对雷达频率综合器的要求也越来越高，尤其在军事应用中的重要性日益凸显。
本文主要从雷达频率综合器的概念、工作原理和研究背景进行分析，探讨其在雷达系统中的应用。
随着科技的不断发展，雷达的性能和功能也在不断提高。
为了适应不同的频率和距离，雷达频率综合器成为了必不可少的雷达组件之一。
其基本原理是将多个稳定的信号合成为一个具有更高频率的信号。
常见的合成形式有两种，即直接数字合成和间接数字合成，两者各有优劣。
在进行频率综合器的设计时，需要考虑各种因素，如稳定性、精度和可靠性等，以确保综合出的信号能够满足要求。
对于新型雷达频率综合器的研究，也是当前热门的话题。
随着雷达技术的不断进步和发展，新型频率综合器的功能和性能也不断提高，更好地满足了实际应用需求。
在设计新型雷达频率综合器时，需要充分考虑实际应用场景和要求，以提高其性能和可靠性。
总之，雷达频率综合器是雷达系统中的重要组成部分，具有重要的通讯功能，在军事应用中有着广泛的应用。
未来，随着科技的不断进步和发展，雷达频率综合器的功能和性能将会更加先进，为雷达技术的发展提供更好的支持。
汽车防撞雷达频率源的相位噪声分析
汽车防撞雷达频率源的相位噪声分析
YIN Bo;ZHANG Shuai;ZHANG Xin;WANG Zhihao;LIU Yangchuan
【期刊名称】《雷达科学与技术》
【年(卷),期】2018(016)006
【摘要】相位噪声是频率源系统衡量其频谱纯度的重要参量.首先,基于锁相环合成频率源的相位噪声模型,分析了各噪声源相位噪声传递函数的特性,得出环路带宽的选取决定着频率源的相位噪声性能.然后,通过公式对频率源方案所选器件组合进行评估.最后,借助ADIsimPLL4.10软件来调整环路滤波器的环路带宽,从而使设计出的环路滤波器满足汽车防撞雷达频率源的要求.最终测试结果表明,该频率源的输出频率在24.125GHz处的相位噪声为-87.1 dBc/Hz@1 kHz.与其他文献相比,所设计的频率源具备低相位噪声的显著优势.
【总页数】5页(P667-670,675)
【作者】YIN Bo;ZHANG Shuai;ZHANG Xin;WANG Zhihao;LIU Yangchuan 【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TN74;TN959
【相关文献】
1.基于相位测距原理的汽车防撞雷达 [J], 张长会;牛忠荣
2.锁相环频率合成器的相位噪声分析 [J], 徐斌
3.数字锁相环频率源相位噪声分析 [J], 高峰
4.锁相频率源混频信号的相位噪声分析 [J], 潘碑;苏卫国
5.小数频率综合器的相位噪声分析 [J], 张丽敏;周宏雷
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试析X波段低相噪宽频带雷达频率综合器设计
试析X波段低相噪宽频带雷达频率综合器设计【摘要】伴随着雷达设备导引头技术组件基于弹载方面的推广运用，导引头技术组件实际具备的抗电子干扰技术能力成为需要引起关注的重点方面。
雷达频率综合器技术设备是雷达技术系统内部的核心组成部分，其运行过程中具体产生的本振技术信号的质量高低水平，针对雷达技术系统实际具备的抗电子干扰技术能力能够发挥根本性制约作用，且针对本振技术信号的跳频带宽技术参数项目、相位噪声技术参数项目、杂波抑制度技术参数项目，以及平坦度技术参数项目均提出相较过往更加严苛的具体要求。
文章将会围绕X波段低相噪宽频带雷达频率综合器设计，展开简要的阐释分析。
【关键词】X波段；低相噪；宽频带；雷达频率综合器；设计；研究探讨伴随着弹载末制导雷达导引头技术方法的快速持续运作发展，基于复杂化电磁干扰技术环境之中，指向雷达导引技术系统的抗低截获实现概率水平，以及抗有源干扰技术能力均提出了越来越高的具体要求。
当前历史发展阶段，在全相参雷达技术体制具体运用过程中，能够借由运用多普勒频率，全面准确清晰地获取到指向特定目标运行过程的速度参数信息，促使雷达设备指向具体目标开展的识别过程，逐渐从距离单一维度扩展转变成距离-速度两维度，明显提升指向特定目标的发现技术环节实现可能性。
此种技术体制是支持实现频率捷变技术和线性调频技术良好使用效果的关键性基础，能够支持形成具备复杂性表现特征的技术信号波形，其能够助力提高雷达设备运行过程中的低截获实现概率和抗有源干扰技术能力。
一、直接频率合成技术方法雷达频率综合器技术设备对外输出的本振技术信号，在具体形成过程中需要结合运用DDS与直接模拟合成技术方法，客观上不但能够支持实现快速跳频技术效果，促进提升总体的抗干扰技术能力，还能借由对相位噪声推进开展的改良优化技术环节，助力提升雷达接收机设备实际运行过程中的总体灵敏程度。
本项设计借由运用DDS而具体产生具备适当带宽且具备稳定化输出频率的输出技术信号充当参考源，且此处涉及的参考源接续经由倍频器技术设备推进完成直接性模拟频率合成技术环节，在合成技术环节结束后对外输出的技术信号，需要在经由高性能滤波器技术设备之后，支持提升杂散抑制度水平，继而支持改善提升输出技术信号的总体质量。
雷达接收机的噪声系统及灵敏度
雷达接收机的噪声系统及灵敏度接收机是雷达系统中必不可少的的一部分，而接收机性能也关系到雷达的正作。
接收机根据其系统架构可以分成：超外差接收机、宽带中频接收机、零中频接收机、数字中频接收机等。
接收机在朝着高集成度、低功耗、射频前端的软件化、数字化发展。
雷达接收机的射频前端主要进行的是滤波、放大、频率转换等信号处理，而固有噪声存在于整个接收机前端系统，从而对接收的雷达信号产生影响，降低了输入射频信号的信噪比。
而噪声系数(NF)就是对这种影响的度量。
所有接收机的灵敏度都受到热噪声的限制，而在雷达中，主要是来自接收机的热噪声(而不是外部噪声源)。
噪声系数系统的噪声系数决定了最小可检测有用信号或者接收机的灵敏度。
噪声系数的线性描述-噪声因子，是一个无单位的量，它是接收机所有的输出噪声(包括输入信号引入的噪声和接收器本身产生的噪声)和仅有输入噪声产生的输出噪声之比。
式中，SNRin是接收机输入信噪比，SNRout是接收机输出信噪比。
级联系统的噪声系数可由如下公式表征。
假设在一系列放大器链路中，第一级放大器的增益是G1、噪声系数为F1，第二级放大器的的增益是G2、噪声系数为F2，第三级放大器的增益是G3、噪声系数为F3，以此类推，那么总的噪声系数F如下式所示：如果G1值很高，那么除了F1之外，其他项的贡献都可以忽略不计，这是一个良好设计系统追求的目标。
因此，系统噪声系数很大程度上取决于接收机链路的第一级。
在大多数现代雷达系统中，采用基于砷化镓(GaAs)或氮化镓(GaN)的半导体低噪声放大器(LNA)。
这些部件彻底改变了雷达接收机的设计，使雷达接收机噪声系数轻松提高1dB，这比以前的系统好10倍左右。
当然，做任何事情都是需要代价的，避免失真也是至关重要的，因此低噪声放大器具有线性是至关重要的。
一个非常高的增益器件(大的G1)往往缺乏线性度，因此，在线性度和噪声系数之间进行权衡是接收机设计的一个重要方面。
在有源电子扫描阵列(AESA)雷达中，通常在阵列的每个发射/接收模块中包含一个低噪声放大器，这减少或消除了在后续接收机的输入端接入低噪声放大器的需求。
浅谈噪声雷达原理及其实践应用
浅谈噪声雷达原理及其实践应用钟茂彬【摘要】本文分析了噪声雷达的工作原理并阐述了所具有的优点，并从现代常用的超宽频随机噪声成像雷达和伪随机码连续波雷达为例，浅谈了噪声雷达在军用和民用领域中的实践应用。
【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】2页(P28-28,29)【关键词】噪声雷达;实践应用【作者】钟茂彬【作者单位】东莞市虎门机械厂 523938【正文语种】中文噪声雷达（Noise radar，NR）又称随机信号雷达，是一种以噪声波形（NW）为探测信号，可直接发射微波噪声信号或发射被低频噪声信号调制的载波信号的雷达。
一般采用随机或伪随机信号对载频进行调频调相，是一种能提供所需的高电磁兼容性（EMC）和低截获概率（LPI）性的最合适波形。
包括矩形功率谱噪声信号和高斯功率谱噪声信号。
目前研究较多的是相位编码噪声雷达，所用信号是随机码或伪随机码。
随机码调制的噪声雷达具有理想的“图钉”形模糊图，不存在周期性的距离和速度模糊，随机码调相连续波雷达避免了周期信号雷达中普遍存在的多普勒敏感的困难，从而使其具有较宽的多普勒容限范围，因而具有优良的测距和测速性能。
随机码噪声雷达的波形合成自由度大，隐蔽性好，因而具有很强的抗干扰和低截获性能。
随着计算机计算水平的高速发展，毫米波形源所需的带宽得到发展。
因此噪声雷达可在短距离范围得到应用，如碰撞警告，水雷探测，SAR成像，飞机自动降落，船舶停靠等。
噪声雷达的工作过程大致为：由噪声源产生特定的噪声波形，传送到线性功率放大器使波形获取足够的电磁能量，经发射天线以波束的形式发射到大气中。
当波束碰到范围内的目标后会被反射到各个方向，其中一部分被反射到雷达方向，被雷达的接收机接收反射波信号，将不失真的放大所需的微弱信号，抑制不需要的其他干扰信号。
混频器与本振源结合，将信号频率降为中频信号，经信号后处理得到相应的速度和距离等数据。
其结构示意图如下所示：噪声源主要的作用是产生噪声波形，主要包含以下三种形式：（1）返波管强噪声发生器。
X波段低相噪宽频带雷达频率综合器设计
X波段低相噪宽频带雷达频率综合器设计
王玉江;张博;赵达军;黄俊祥
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2022(20)6
【摘要】随着雷达导引头在弹载方面的广泛应用,导引头的抗电子干扰能力成为一项关键技术。
雷达频率综合器作为雷达系统的核心部件,其产生本振信号的质量对
雷达系统的抗电子干扰能力具有决定性影响,这对本振信号的跳频带宽、相位噪声、杂波抑制度、平坦度等参数指标提出了更高的要求。
本文运用直接数字频率合成(DDS)技术和先进设计系统(ADS)仿真技术进行宽带阻抗匹配,采取有效信号串扰隔离技术,使雷达频率综合器的X波段本振信号的各项指标得到明显改善。
通过实验
测试,本振信号可以实现快速跳频,跳频带宽达到500 MHz,提高了雷达的抗干扰能力;相位噪声优于-98 dBc/Hz@1 kHz,有效改善了雷达导引头的接收灵敏度。
【总页数】7页(P583-589)
【作者】王玉江;张博;赵达军;黄俊祥
【作者单位】四川航天电子设备研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN74
【相关文献】
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X波段雷达频率综合器设计
X波段雷达频率综合器设计XIAO Lei【摘要】本文介绍了一种X波段频率综合器的设计方法,该方法结合了直接式合成和间接式合成技术,通过优化频率规划,改善了频率合成器杂散和相位噪声性能.文章给出了原理框图,重点介绍了相位噪声和杂散的分析,文末给出了测试结果.【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】2页(P149,151)【关键词】直接式频率合成;间接式频率合成;相位噪声;杂散【作者】XIAO Lei【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TP3110 引言频率综合器是现代微波系统的心脏,低相位噪声、低杂散、捷变频、小型化、模块化已成为其发展趋势。
要提高雷达从强杂波中检测微弱目标信号的能力,需要采用MTI/MTD/PD等技术,这些技术对信号的共同要求都是要具有高的长期和短期频率稳定度,即对雷达发射机激励源和接收机本振源要求具有高的频谱纯度和低相位噪声,使改善因子与信噪比提高,分辨能力提高。
本文从取样锁相介质振荡器出发,给出了X波段雷达频率综合器的设计方案及相位噪声和杂散的分析测试结果。
1 方案研究1.1 取样锁相介质振荡器由Leeson的振荡器相位噪声模型可知,高Q谐振回路能有效降低相位噪声。
介质谐振器(DR)具有介电常数高、损耗因子小、温度稳定性高、Q值高等优点,是实现低相噪振荡器的理想方式之一。
作为一个闭环的相位反馈系统,锁相环对参考信号和鉴相器等带内噪声呈低通特性,对VCO的噪声呈高通特性。
采用取样鉴相器可在参考输入的激励下产生丰富的谐波,锁相环路中的VCO能直接锁定在参考信号的N次谐波上,从而避免了N分频器的使用,能极大地减小相位噪声的恶化。
取样锁相介质振荡器(PDRO)集取样鉴相器和介质谐振器优势于一身,在微波高稳定频率合成中得到了广泛的应用。
1.2 方案设计直接式模拟合成是对高稳定的参考源进行分频、混频和倍频得到所需的各种频率,具有附加相位噪声低、捷变频等特点。
雷达频率综合器两种合成形式的探索
雷达频率综合器两种合成形式的探索摘要：雷达频率综合器是雷达系统中重要的组成部分，其性能直接影响到雷达的性能。
本文主要分析了雷达频率综合器的两种合成形式，并进行了理论分析和比较，从实际应用角度出发，详细分析了这两种合成形式各自的特点，同时指出了它们在使用上存在的问题。
为了方便理解，本文以DDS方式为例，对其进行详细分析，并将其与PLL方式进行比较。
最后给出了DDS和PLL两种合成形式的优缺点及应用领域。
关键词：雷达；频率综合器；两种形式表达；探索在众多的新技术中，频率综合技术是一项相对新兴的技术。
特别是频率综合方式和频率综合器的出现，更是充分发挥了其优点，特别是频率综合器在雷达方面的应用日益广泛。
1.雷达频率综合器雷达频率综合器（RadarFrequencySynthesis,RFS）是一种将锁相环技术、线性调频技术、相位噪声技术、频率合成技术等结合在一起，以获得高质量的频率源的电子设备。
它能够产生各种频率和带宽的信号，从而满足雷达系统的要求。
由于RFS具有很多优点，被广泛应用于通信、雷达、电子对抗等领域，同时也是通信系统中最常用的电子设备之一。
由于RFS工作频率范围很宽（从几GHz到几十GHz），其输出信号频率也随之变化，传统的线性调频技术和锁相环技术已经无法满足其需求。
为此人们采用了新技术：直接数字频率合成（DDS）技术。
DDS是利用数字化的方法对锁相环中的相位噪声和杂散进行改善，并使之达到更高的精度，使信号的质量大大提高。
DDS是一种基于模拟数字混合系统结构的频率合成技术，它采用直接数字频率合成（DDS）方式。
它是利用正弦波发生器产生正弦波，再通过数控振荡器（NCO）将其转化为方波信号，然后通过混频电路得到所需要的各种频率和带宽的信号。
2.DDS方式与PLL方式的比较DDS方式和PLL方式合成频率的特点是：频率合成速度快，可实现多路频率合成器；相位噪声低，相噪水平高；输出信号频率、相位、幅度可调；输出信号频谱宽。
光电探测系统中的相位噪声分析与抑制技术
光电探测系统中的相位噪声分析与抑制技术引言：光电探测系统在许多领域中起着至关重要的作用，如通信、雷达、光学测量等。
然而，其中的相位噪声问题一直以来都是制约系统性能的重要因素之一。
因此，研究相位噪声的分析和抑制技术对于提高光电探测系统的性能具有重要意义。
一、相位噪声的概念与原因分析相位噪声是指光电探测系统中信号相位的不确定性或随机性引起的噪声。
其主要原因包括光源的频率抖动、光电元件本身的噪声、光传输过程中的干扰等。
这些因素导致了信号相位的波动，进而影响了系统的稳定性和精度。
二、相位噪声的分析方法为了准确分析光电探测系统中的相位噪声，可以采用以下几种方法。
1.功率谱密度分析：通过对信号的功率谱密度进行分析，可以得到信号频率与相位之间的关系，从而揭示出相位噪声的特征。
2.自协方差函数分析：利用自协方差函数可以计算信号的相位噪声功率谱密度，进一步分析系统中相位噪声的来源和分布。
3.相关函数分析：通过计算信号的相关函数，可以得到信号的互相关函数，从而分析相位噪声的自相关和互相关特性。
4.相位噪声测量仪器：使用专门的相位噪声测量仪器可以直接测量系统中的相位噪声水平和频谱分布，提供更直观的相位噪声信息。
三、相位噪声抑制技术为了有效地抑制光电探测系统中的相位噪声，可以采用以下几种技术手段。
1.信号处理技术：采取合适的信号处理算法可以减小相位噪声的影响。
例如，时频分析算法可以对信号进行精确分析和重构，进而减小相位噪声引起的误差。
2.改善光源稳定性：通过优化光源的稳定性和一致性，可以减小由光源频率抖动引起的相位噪声。
例如，使用温度稳定性较高的激光器或采用温度控制技术。
3.选择合适的光电元件：选择具有较低噪声指标的光电元件，如低噪声放大器、低噪声光电二极管等，可以减小系统中的噪声。
4.光学隔离技术：通过引入光学隔离器，可以隔离外界的干扰信号，减小传输过程中的干扰噪声，从而提高系统的稳定性和抗干扰能力。
5.优化系统参数：通过优化系统的参数，如增益、频率响应等，可以最大程度地减小相位噪声的影响，提高系统的性能。
频综模块电路设计频综模块设计
频综模块电路设计武汉滨湖电子有限责任公司摘要随着数字电路的不断迭代发展，雷达的波形产生技术和数字接收技术相较于过去有了翻天覆地的变化：DDS芯片、DA芯片、AD芯片的大量突破使得雷达数字化领域进一步扩大，这些芯片工作所需的时钟频率和频率稳定度要求也随之同步提升，这就要求频综电路能够提供更高频、更稳定、更纯净的时钟电路。
本文设计的频综模块输出的采样时钟600MHz相位噪声达到-141.08dBc/Hz@1kHz，-153.65dBc/Hz@1MHz，波形时钟3500MHz相位噪声达到-128.58 dBc/Hz @1kHz，-136.73 dBc/Hz@1MHz，均超出芯片的时钟要求，能够有力的支持数字电路稳定工作，并且电路性价比很高，可以批量生产。
关键词时钟高频相位噪声1 引言频率合成技术起源于二十世纪三十年代，至今已有近八十多年的历史。
频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着现代军事国防事业的发展，雷达、制导武器、电子测量仪器和电子对抗等电子系统对频率合成电路提出了越来越高的要求。
世界各国都非常重视频率合成电路的研究与应用，低相位噪声、高纯频谱、高速捷变和高输出频段的频率合成器已经成为频率合成发展的主要趋势。
频率合成技术实质就是将一个或者数个参考信号经过一系列的混频、倍频、分频以及带宽的变化，最终输出一个或多个稳定的频率。
随着数字电路的不断迭代发展，雷达的波形产生技术和数字接收技术相较于过去有了翻天覆地的变化：DDS芯片、DA芯片、AD芯片的大量突破使得雷达数字化领域进一步扩大，过去只能用模拟高频电路通过频率变换来实现的高频信号收发功能，现如今可以用这些芯片直接完成，使得电路规模大大缩减，进而又推进了雷达装备的小型化发展；但是另一方面，随着DDS芯片、DA芯片、AD芯片的输出/工作频率的不断提升，芯片工作所需要的时钟频率和频率稳定度的要求也随之同步提升。
这就要求频综电路能够提供更高频、更稳定、更纯净的时钟电路，本文的频综模块正是为实现此功能而研制。
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例析雷达频综相位噪声设计及应用
1.引言
频综作为雷达的重要组成部分，其指标的优劣直接影响到雷达的工作性能，而相位噪声则是频综的关键技术指标。
现代雷达系统的发展对频综技术指标要求越来越高，所以实现低相位噪声是频率合成的关键技术。
在调试中，相位噪声作为关键指标需要测试。
为了快速准确地进行故障定位，我们需要清楚哪些因素使相位噪声恶化，因此，本文对某频综的相位噪声进行了分析研究，希望用理论指导生产，更好地为生产服务。
2.频综的组成
该频综为某雷达的发射机、接收机、信号处理器提供高质量、稳定的发射激励信号，本振信号，检测信号以及定时基准信号。
它采用了直接与间接相结合的混合式合成方案，主要由通用模块、C波段合成模块及电源模块组成。
3.相位噪声分析及改善
相位噪声是指信号输出的无用的或多余的频谱，频综的输出相位噪声是其各环节的相位噪声线性叠加，总的相位噪声表达式为：
式（3-1）中，θO（t）为系统输出的相位噪声，θ01（t）～θ05（t）代表了晶振、混频、倍频、分频、PLL等各部分的相位噪声，各环节的相位噪声对频率合成的输出相位噪声有不同程度影响。
本文所述频综为混合式频综，直接式频率合成部分是将基准频率通过倍频、分频和混频进行算术运算，再通过开关滤波器组选出所需的输出频率；间接式频综是利用PLL构成的频综。
因此不可避免的要使用晶体振荡器、倍频器、混频器、分频器、锁相环等。
当信号通过时，它们的相位噪声对频综系统的相位噪声会有不同的影响。
晶体振荡器是整个频综的心脏，晶振指标决定了频综的输出指标。
理论上频综输出相位噪声为：晶振的相位噪声+20lgN，N= Fc/Fr，Fc为输出频率，Fr为晶振频率。
在实际计算中，倍频器的相位噪声按照+20lgN变坏。
该频综系统中倍频次数为10倍，因此，倍频器相位理论上变差20dBc/1kHz。
混频器是将中频IF信号与本振LO信号频率进行相加或相减，若混频器两个输入信号不是纯净理想信号，则在完成频率相加或相减的同时，也完成了相位噪声的相加或相减，即：
在实际工程中，通用混频器的相位噪声算法如下：
（1）当SLO（fm）=SIF（fm）或SLO（fm）≈SIF（fm），输出频率的相位噪声为输入信号的相位噪声减去3dBc/Hz，再减去2～3dBc/Hz的损耗。
（2）当SLO（fm）>>SIF（fm），输出频率的相位噪声的取决于LO的相位噪声。
该频综系统的输出信号进行了两次混频，得到发射激励信号。
按照通用混频器的相位噪声算法推算可知，系统输出相位噪声由锁相环产生的微波频标所决定。
锁相环主要由鉴相器，环路滤波器及VCO组成，基本原理框图如图3.2所示。
锁相环噪声和干扰主要来源于两个部分：一类是外部随输入信号一起进入环路的噪声和干扰，另外一类是环路内部器件产生的噪声。
在锁相环中，输出的相位噪声主要由鉴相器与压控振荡器（VCO）决定，要，鉴相器的鉴相基底好可使输出频谱的近端相位噪声好；高纯度的压控振荡器可保证远端频谱好。
本文考虑近端100KHz内的相位噪声，只对鉴相器的相位噪声进行分析计算。
本系统的锁相环采用双环结构。
所谓双环结构，就是微波频标采用两个混频环构成--大步进环路与小步进环路。
混频锁相環中，大步进锁相环采用高鉴相频率、大环路带宽来实现，小步进锁相环采用10MHz鉴相，能很好的解决小步进与低相位噪声间的矛盾。
在双环结构中，锁相环的带内相位噪声指标由大步进锁相环决定，带外相位噪声指标由小步进锁相环决定，考虑到环路附加噪声、变频附加噪声以及其它电路的附加噪声，最终输出信号的相位噪声满足指标要求，并且实际测得锁相环相位噪声与最终输出信号相位噪声一致，也说明了该系统的相位噪声由锁相环决定。
由上述分析可知，在该频综系统中，当晶体振荡器可以确保整个频综在较宽的温度范围能具有较高的频率稳定度时，其输出相位噪声主要有锁相环来决定。
这也是影响该频综系统相位噪声最主要的因素。
4.故障分析解决方法
在实际生产调试过程中，会出现相位噪声变差的现象，现就经常出现故障分析如下：
晶体振荡器相位噪声变差，这种情况下有可能是晶振本身相噪变差，或者晶振接地差造成的晶振相位噪声变差。
根据情况返修或保证晶振的接地良好。
锁相环相位噪声变差：这时则需要判断是锁相环本身相噪变差还是锁相环输入电缆不好或连接不好。
L波段倍频单元相位噪声变差，则是倍频器输入功率过大，输出信号过饱和，使倍频器不在工作状态，造成倍频器相位噪声恶化降低倍频器输入功率，在倍频器输入端匹配3dB的π型衰减器。
其它干扰引起的相位噪声变差，例如放大器接地不好等等。
5.结束语
相位噪声作为雷达频综的重要技术指标，其性能好坏直接影响雷达的性能。
本文通过分析得出了影响该混合式频综相位噪声的主要因素，并对实际生产调试中该频综系统相位噪声的故障进行了分析，给出了解决方法，对低相位噪声频综的设计与生产有一定的指导意义。
参考文献
[1]白居宪.低噪声频率合成[M].西安：西安交通大学出版社，1995.
[2]高树廷.频率源工程设计与分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.。