数字射频存储与处理系统的设计实现与实验研究

发布时间：2020-04-17 00:00

【摘要】：随着数字射频存储器(DRFM)的发展,其在射频仿真、电子对抗等领域内的应用日益广泛。在射频仿真中,DRFM系统对目标回波的模拟具有相干性好、模拟速度精确等特点,能够为雷达的性能测试、技术验证和评估提供一个综合的试验平台,而在电子对抗中,DRFM输出的欺骗干扰信号与原信号相比,具有相位关系确定、频率误差小、时间延迟变化范围宽等特点,可对雷达实施更有效的欺骗干扰。但随着新体制雷达的出现,为了满足新体制雷达的应用需求,特别是宽带雷达系统,研制宽带低杂散的DRFM系统已成为当务之急。本文通过深入分析研究DRFM系统的工作原理和现有技术,首先通过Matlab进行了系统杂散模型的建立和仿真分析,对DRFM系统中的杂散产生因素进行了分析研究,主要分析了宽带数字接收单元与宽带数字重构单元中的量化误差、通道间失配、采样时钟谐波杂散、采样时钟抖动以及宽带数字重构中sinc衰落等对系统带内的杂散性能的影响,并相应的提出了几种改善系统杂散性能的方法。其次,结合某型号相参雷达目标模拟器研制项目,开展了对宽带低杂散DRFM系统的设计与实现工作,给出了宽带低杂散DRFM系统的实现结构,依据自顶向下的设计方法,对硬件各个关键性单元的实现方法进行了详细论述,并完成了系统中各个关键性单元的硬件高速电路的设计、软件设计等,同时对系统的关键性能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的瞬时带宽,且杂散性能优于-50d Bc,达到了设计时的指标要求。最后,本文结合射频仿真系统的实际需求,研究并设计了宽带雷达目标回波生成算法,主要给出了数字正交下变频、数字FIR滤波器、宽带目标特性调制、宽带目标多普勒调制等关键性算法的实现方法,并给出了宽带雷达目标回波的实验测试方法和实验结果,最终验证了本系统可满足目前宽带射频仿真系统的需求。
【图文】：

频谱图,无杂散动态范围,信噪比,量化位数

（a） 3bit 量化输出频谱图（b）10bit 量化输出频谱图图 2.6 不同量化位数下采样仿真频谱图通过式（2.10）可知，量化噪声的功率谱是由一系列离散频率分量构成，这些分量的存但降低了系统的信噪比，，而且还影响系统的无杂散动态范围性能。在工程中信号经 ADC 后信噪比可近似的表示为

频谱图,量化位数,下采样,频谱图

（a） 3bit 量化输出频谱图（b）10bit 量化输出频谱图图 2.6 不同量化位数下采样仿真频谱图通过式（2.10）可知，量化噪声的功率谱是由一系列离散频率分量构成，这些分量的存但降低了系统的信噪比，而且还影响系统的无杂散动态范围性能。在工程中信号经 ADC 后信噪比可近似的表示为
【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】：2018
【分类号】：TN957

【参考文献】