动态可重构的宽带数字信道化射频存储技术

发布时间：2020-12-12 19:31

　　在当前的宽带雷达电子战和雷达射频半实物仿真系统应用中,有源干扰信号和雷达目标回波信号的模拟主要通过宽带数字射频存储器(DRFM)实现。随着雷达瞬时工作带宽和捷变频范围越来越大,由此带来的DRFM实时处理和数据传输能力一定程度上也遇到了瓶颈。文中提出一种新型宽带DRFM系统的设计方法和架构。该方法采用实时动态复系数滤波技术,实现了在现有硬件技术水平上,对超宽带雷达信号的实时动态存储;同时,结合启发式蚁群算法,利用动态可重构架构,实现了对超宽带雷达信号的高精度复现,并通过仿真和实验验证了文中方法的有效性。 

【文章来源】：现代雷达. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

射频存储技术原理

针对当前新体制雷达的高分辨率要求,雷达工作带宽和信号瞬时带宽已经由传统的窄带模式发展到超宽带模式。然而伴随着雷达信号带宽的增大,相应的雷达信号存储数据量和处理难度也是成倍的增加。尤其是存储数据量方面,如何将超宽带雷达信号在现有硬件平台和技术基础上实现高效的存储和处理,是实际工程应用中的一个关键问题。本文提出了一种新的DRFM设计方法,其组成框图如图2所示。实现的步骤如下:首先将模拟信号输入到高速ADC功能模块,对超宽带雷达射频信号完成采集;然后使用传统的坐标旋转数字计算(CORDIC)算法和幅度检测功能,实现对信号的脉冲描述字(PDW)的动态估计,进而通过信号的相关特性实现对信号的动态配置;再针对超宽带雷达信号处理引入信道化处理[4-5],基于动态配置的思想可以实现对信号子信道的动态配置。根据信号带宽的不同动态的配置信道数目,在不同的子信道中进行相应的信号处理;由于信号动态估计功能模块的引入实现了对子信道数目的动态配置,无需全信道处理,实现硬件资源的动态利用;同时,由于硬件的固有特性会导致一定程度的幅相失真,在本系统中引入幅相补偿功能实现,由于子信道数目以及信道内信号处理的动态配置,进一步动态地实现对不同信道的幅相补偿,幅相补偿的同时实现对硬件资源的节省利用;同时,引入信号的精测频功能模块,通过相应的算法实现对信号带宽的更高精度的测量,以期实现对信号的高质量复现;最后,经过动态配置和幅相补偿处理之后的高质量信号,可以根据实际需要实现对信号的高逼真复现,将侦收到的信号变频到不同的频率段以满足不同应用场景的需求。

针对线性调频信号,对信号脉宽重周的检测,一般采用脉冲计数法,即对待测信号的高电平或低电平采用高频时钟脉冲进行计数,再根据脉冲的个数计算待测信号脉宽。本文中脉宽重周检测是在判定相位的基础上实现脉冲计数。首先通过设置一定的能量门限值,将输入信号中夹杂着的噪声信号进行过滤。然后,将接收到的I、Q两路正交信号对其相位值进行测量,如果I、Q两路同时为0则判定为无信号,否则判定为有信号。原理图如图3所示。通过对符合相位判定规则的输入信号进行脉冲计数,如图4所示,对输入的信号序列,对其脉冲边沿进行检测并计数,进而实现对输入信号的脉宽重周估计。

【参考文献】：
期刊论文
[1]外军典型射频雷达模拟器应用现状与发展分析[J]. 石荣,刘江.  现代雷达. 2020(03)



本文编号：2913153