雷达发射波形模拟产生技术研究

发布时间：2017-10-12 01:35

  本文关键词：雷达发射波形模拟产生技术研究

  更多相关文章： 雷达信号源 DDS杂散 AD9914 线性调频 相位编码 频率捷变信号

【摘要】：随着现代电子战争的形式日益复杂,对电子设备的性能要求也逐渐提高,已不再限于满足系统的基本功能。雷达作为电子战场上不可或缺的电子设备,发挥着关键性的作用,雷达信号源作为雷达系统的重要组成部分,其稳定性和可靠性直接影响雷达系统的性能,而高性能参数的雷达信号源势必为现代雷达的要求。雷达通过发送和接收电磁信号来确知目标对象的相关信息,而发射的电磁信号主要是通过雷达信号源产生的,不同体制的雷达系统对雷达发射波形样式和参数有所差异,运用频率合成技术产生雷达信号源是一种非常有效的解决方案,就目前电子技术发展而言,频率合成技术中的直接数字频率合成技术(DDS)是综合性能很好的一种频率合成方法,但其仍存在杂散等些许不足。本文开篇分析了常用雷达波形的特点并做出相关仿真,接着概述频率合成技术,解析DDS技术的基本原理,从理论推导出发,分析了DDS的杂散问题,总结了产生DDS杂散噪声的来源。首先分析输出信号在理想情况下的频谱特性,接着理论推导相位累加器截位对输出信号的影响,通过增加相位累加器位宽或减少舍位数可以改善DDS的杂散,然后又分析了DAC的幅度量化误差对输出信号的影响,通过增加相位累加器位宽或增加量化位数可以改善DDS的杂散,然后对DDS的杂散问题做出总结,紧接着对DDS杂散抑制技术进行研究和仿真,论述了随机相位抖动方法可以有效地抑制因相位累加器截位造成的杂散。阐述了雷达信号源的关键指标和频率合成技术。本文最后针对专用的DDS芯片AD9914进行开发与应用,根据其功能特性,采用FPGA设计AD9914控制器,适用于模拟控制AD9914产生前文所研究的单频信号、线性调频信号和相位编码信号,并论述频率捷变信号的产生过程。通过Vivado软件将AD9914控制器封装成IP核,并论述了控制器的应用场合,最后针对雷达信号,做出仿真分析。
【关键词】：雷达信号源 DDS杂散 AD9914 线性调频 相位编码 频率捷变信号
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 研究背景16-17
• 1.2 研究意义17
• 1.3 研究内容与组织结构17-20
• 第二章 雷达基本理论与波形仿真分析20-36
• 2.1 雷达基本理论20-22
• 2.1.1 雷达方程20-22
• 2.1.2 雷达波形22
• 2.2 单频脉冲信号22-25
• 2.2.1 单频脉冲信号分析22-23
• 2.2.2 静止目标回波分析23-24
• 2.2.3 径向匀速运动目标回波分析24-25
• 2.3 线性调频脉冲信号25-29
• 2.3.1 线性调频脉冲信号分析25-27
• 2.3.2 线性调频匹配滤波器27-29
• 2.4 线性调频连续波信号29-32
• 2.4.1 线性调频连续波原理29-30
• 2.4.2 线性调频连续波信号分析30-32
• 2.5 相位编码信号32-36
• 2.5.1 二相编码信号简介32-33
• 2.5.2 二相编码信号分析33-36
• 第三章 雷达信号源与DDS杂散仿真分析36-56
• 3.1 频率合成技术36-39
• 3.1.1 频率合成技术发展概况36
• 3.1.2 常用的频率合成技术36-39
• 3.2 雷达信号源39-43
• 3.2.1 雷达信号源关键指标39-41
• 3.2.2 雷达信号源合成方法41-42
• 3.2.3 AD9914芯片概述42-43
• 3.3 DDS杂散分析与仿真43-53
• 3.3.1 理想情况下杂散分析与仿真43-47
• 3.3.2 相位累加器舍位杂散分析与仿真47-51
• 3.3.3 幅度量化误差杂散分析与仿真51-53
• 3.4 本章小结53-56
• 第四章 DDS杂散抑制技术研究56-66
• 4.1 随机抖动抑制杂散56-62
• 4.1.1 深入分析相位累加器舍位误差56-60
• 4.1.2 随机相位抖动抑制杂散60-62
• 4.2 无杂散的情况仿真分析62
• 4.3 改善DDS杂散的其他方法62-63
• 4.3.1 ROM数据压缩62-63
• 4.3.2 改进DDS结构63
• 4.4 本章小结63-66
• 第五章 雷达波形模拟产生与仿真66-88
• 5.1 AD9914控制器设计66-79
• 5.1.1 控制器主要功能66-67
• 5.1.2 控制器接口信号67-68
• 5.1.3 控制器模块功能68-69
• 5.1.4 分配控制器地址空间69-73
• 5.1.5 控制器FIFO模块设计73-76
• 5.1.6 应用系统结构76-79
• 5.2 控制器模块与硬件结果79-84
• 5.2.1 控制器设计模块79-80
• 5.2.2 集成IP核设计80-82
• 5.2.3 设计过程中的注意事项82-83
• 5.2.4 硬件产生信号波形效果图83-84
• 5.3 雷达波形模拟产生软件仿真84-87
• 5.3.1 AD9914相关操作仿真84-85
• 5.3.2 连续波信号软件仿真85-86
• 5.3.3 脉冲信号软件仿真86
• 5.3.4 多种相位编码信号软件仿真86-87
• 5.4 本章小结87-88
• 第六章 总结与展望88-90
• 参考文献90-94
• 致谢94-96
• 作者简介96-97

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1 ;雷达信号及其处理[J];电子科技文摘;2006年04期

2 李坤;;雷达信号及其监测研究[J];中国无线电;2006年11期

3 张金玉;;传输原因引起的雷达信号故障二例[J];空中交通管理;2009年09期

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5 潘建寿;;，

本文编号：1015927