宽带低杂散的数字射频存储与处理系统研究

发布时间：2017-08-22 23:02

  本文关键词：宽带低杂散的数字射频存储与处理系统研究

  更多相关文章： 数字射频存储器 射频仿真 低杂散 时钟源系统 失配误差

【摘要】：以数字射频存储器(DRFM)为核心的射频仿真系统对目标回波的模拟具有相干性好、模拟目标速度、距离精确且可控等优点,能够为雷达系统提供性能测试、技术验证和成熟性评估的综合试验平台,从而加快雷达系统的研制进度。随着新体制雷达技术的快速发展,特别是超宽带雷达系统、频率捷变雷达系统的发展需求,宽带低杂散的DRFM系统的研制已成为当务之急。本文首先分析了宽带DRFM系统中产生杂散的因素,并进行理论建模与仿真分析。根据DRFM系统的主要参数指标,分析了量化误差、多通道交替采样失配误差、采样时钟杂散、宽带重构SINC衰落等影响系统带内杂散性能的因素及其影响程度,从而建立系统的杂散模型并进行仿真验证,然后在此基础上,研究了改善系统杂散性能的有效方法。其次,根据DRFM系统的需求分析,提出了宽带DRFM系统的指标要求,然后展开了对宽带DRFM系统的方案设计与软硬件平台的实现工作,给出了以宽带采样器件、宽带重构器件和大容量FPGA器件为核心的系统实现方案,分析了各模块的关键问题与设计,并完成了高速系统的硬件实现和软件算法设计。第三,根据前文研究的改善系统杂散性能的方法,设计了低杂散时钟源系统,给出了以双锁相环和压控振荡器为核心的系统实现结构,完成了硬件电路及软件算法的设计与实现,并进行了实验验证。实验结果表明,低杂散时钟源系统的谐波杂散抑制优于60dBc,能满足宽带DRFM系统的时钟需求。最后,基于上述研究,给出了宽带DRFM系统的测试方法,并进行了实验测试与分析。测试结果表明,本系统在采样率为2.5GHz时,能够实现1GHz瞬时带宽、50dBc以上的杂散电平性能,并经过数字预失真校准后,带内幅度起伏小于±1.5dB,达到了预期效果。
【关键词】：数字射频存储器 射频仿真 低杂散 时钟源系统 失配误差
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 课题研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状分析13-15
• 1.3 本文的研究目标与内容15
• 1.4 本文的结构安排15-17
• 第二章 DRFM系统的理论和低杂散技术研究17-36
• 2.1 DRFM系统的基本原理17-18
• 2.2 DRFM系统的主要参数指标18-19
• 2.3 宽带DRFM系统杂散性能分析19-33
• 2.3.1 接收通道ADC杂散分析19-31
• 2.3.2 重构通道DAC杂散分析31-33
• 2.4 改善系统杂散性能的方法33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 宽带DRFM系统的设计与实现36-58
• 3.1 DRFM系统的需求分析与性能指标36-37
• 3.1.1 DRFM系统的功能需求36
• 3.1.2 DRFM系统的性能指标36-37
• 3.2 宽带接收和重构模块设计37-54
• 3.2.1 宽带接收模块设计37-42
• 3.2.2 宽带重构模块设计42-47
• 3.2.3 FPGA数据处理模块关键技术设计47-54
• 3.3 高速互连模块设计54
• 3.4 高速电路的PCB设计与分析54-57
• 3.4.1 PCB叠层设计55-56
• 3.4.2 PCB阻抗设计56-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第四章 低杂散可变时钟源系统的设计与实现58-69
• 4.1 时钟源系统的需求分析与性能指标58
• 4.2 时钟源系统的方案设计58-65
• 4.2.1 时钟产生单元的设计59-63
• 4.2.2 时钟调理单元的设计63-65
• 4.3 高速电路的PCB设计65-66
• 4.3.1 时钟产生单元的PCB设计65-66
• 4.3.2 时钟调理单元的PCB设计66
• 4.4 时钟源系统的实验验证与分析66-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第五章 DRFM系统的实验验证与分析69-77
• 5.1 系统实物及实验环境69-70
• 5.2 宽带接收模块的实验验证与分析70-72
• 5.3 宽带重构模块的实验验证与分析72-74
• 5.4 宽带系统的整体实验验证与分析74-76
• 5.5 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 本文主要工作及其意义77
• 6.2 不足及后续展望77-79
• 参考文献79-84
• 致谢84-85
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 金珊珊;王春阳;李欣;;灵巧干扰及其对抗技术综述[J];现代防御技术;2014年04期

2 王鹏;彭博;窦林涛;;相控阵雷达外场试验目标模拟技术[J];指挥控制与仿真;2014年03期

3 吕东泽;喻旭伟;何敏;;相位量化DRFM的误差性能分析[J];舰船电子对抗;2014年02期

4 吕东泽;喻旭伟;王俐;蔡易君;;基于数字正交变换的双模DRFM技术研究[J];舰船电子对抗;2013年05期

5 康荣宗;田鹏武;于宏毅;;基于量化噪声谱分析的ADC无杂散动态范围[J];吉林大学学报(工学版);2015年01期

6 陈磊;陈殿仁;刘颖;;DRFM系统中纯信道化带宽扩展技术研究[J];今日科苑;2012年22期

7 吕海涛;;数字射频存储器(DRFM)设计方法研究[J];火控雷达技术;2009年03期

8 张维良;张_g;杨再初;杨知行;;高速并行FIR滤波器的FPGA实现[J];系统工程与电子技术;2009年08期

9 韩磊;吴世俊;樊祥;;DDS频谱杂散分析及其抑制研究[J];电子工程师;2008年06期

10 苏建刚;付梦印;;仿真在制导兵器试验与鉴定中的应用[J];火力与指挥控制;2007年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 万永伦;宽带雷达信号产生与处理技术研究[D];电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡源龙;雷达扩展目标回波模拟技术研究与实现[D];北京理工大学;2015年

2 李正玉;宽带杂波信号的半实物仿真[D];南京航空航天大学;2013年

3 徐乐涛;基于间歇采样转发的宽带雷达相干干扰研究[D];国防科学技术大学;2012年

4 黄浩;宽带数字射频直接存储与处理技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

5 潘金波;相参雷达目标、杂波与欺骗干扰模拟系统的研究与实验[D];南京航空航天大学;2010年

6 刘艳茹;并行ADC采样通道失配误差的一种实时估计及校正方法研究[D];电子科技大学;2010年

7 于冰;相参雷达目标模拟系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2010年

8 李淑婧;宽带DRFM的带宽扩展技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

9 白创;高性能低噪声锁相环分析与设计[D];国防科学技术大学;2009年

10 陈振华;雷达目标模拟系统高速电路的设计与信号完整性分析[D];南京航空航天大学;2009年

，

本文编号：721522