宽带数字阵接收机技术的研究与实现

论文摘要

随着雷达对抗技术的发展,雷达面临目标环境和电磁环境日益严峻的挑战。为应对日益严峻的电子对抗环境,雷达必须具有高精度、多功能、多目标探测、抗干扰、多种自适应和目标识别的能力。提高这些性能的方法之一就是使用阵列雷达。随着现代数字理论的成熟、VLSI技术的高速发展,宽带数字阵接收机实现宽带数字阵列雷达成为可能。本文以某宽带数字阵雷达T/R组件为研究内容,讨论了数字阵列雷达理论和宽带数字阵接收机相关理论,分析了宽带数字下变频工作原理,设计了一种基于CORDIC算法的多相结构来实现数字下变频方案,完成了数字接收机与DBF板卡的光纤链路搭建,实现了基于ADC & FPGA的硬件设计与软件设计,对软硬件设计进行了调试工作,验证了接收机方案的可行性与稳定性。本文的主要工作如下:1.设计并实现ADC射频带通采样。2.设计并实现基于CORIDC算法多相结构的数字下变频方案。3.设计并实现高速数据数字延时、数字移相、数字移频。4.设计并实现高速数据乒乓存储及与DBF板卡光纤链路的搭建。5.完成印制电路板设计,在此板上完成设计方案的调试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 宽带数字阵接收机的发展现状
• 1.3 ADC 转换技术的发展现状
• 1.4 DDC 产品的发展现状
• 1.5 FPGA 在数字下变频领域的应用
• 1.6 本章小结
• 第二章 宽带数字阵接收机基本理论
• 2.1 数字接收机原理
• 2.2 采样量化
• 2.3 数字下变频
• 2.4 查表法
• 2.5 CORDIC 算法
• 2.6 数字滤波
• 2.7 整数倍抽取
• 2.8 多相滤波
• 2.9 延时，移相
• 2.10 本章小结
• 第三章 宽带数字阵接收机方案设计及仿真
• 3.1 宽带数字阵雷达系统
• 3.2 系统技术指标
• 3.3 系统外部接口要求
• 3.4 系统方案设计
• 3.5 系统原理及仿真
• 3.5.1 AD 射频带通采样
• 3.5.2 多相结构DDC
• 3.5.3 CIC 抽取滤波
• 3.5.4 HB 抽取滤波
• 第四章 系统硬件设计及实现
• 4.1 硬件系统构成
• 4.2 ADC 选型及设计
• 4.3 FPGA 选型及设计
• 4.4 光纤发射器选型及设计
• 4.5 时钟芯片选型及设计
• 4.6 电源模块选型及设计
• 4.7 硬件电路设计实现
• 第五章 系统软件设计及实现
• 5.1 系统软件设计结构
• 5.2 高速数据分路模块
• 5.3 时钟管理模块
• 5.4 通信模块
• 5.5 数字下变频及数字延时移相模块
• 5.5.1 数字延时模块
• 5.5.2 多相结构DDC 模块
• 5.5.3 数字移相模块
• 5.5.4 数字移频模块
• 5.5.5 CIC & HB 抽取模块
• 5.6 乒乓组帧模块
• 5.7 Rocket I/O 模块
• 5.8 本章小结
• 第六章 系统测试结果及分析
• 6.1 系统测试指标
• 6.2 系统测试框图
• 6.3 测试结果及分析
• 6.3.1 ADC 采样输出及FPGA 数据分路输出测试
• 6.3.2 FPGA 数字下变频宽带模式输出测试
• 6.3.3 数字下变频稳定度测试
• 6.3.4 数字接收机灵敏度测试
• 6.3.5 数字延时测试
• 6.3.6 光纤传输测试
• 6.4 现场测试图
• 6.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历