一、中频脉冲压缩信号数字化直接产生技术研究（论文文献综述）
赵权[1]（2021）在《星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究》文中研究说明星载微波辐射计是大气探测、海洋探测、地表探测以及深空探测的重要遥感手段,可以全天时、全天候获取探测对象的相关重要参数,实现对探测目标的实时连续监测。为了满足越来越高的探测精度需求,例如大气探测中对垂直温湿度廓线分辨率的需求,基于宽带、多通道、高分辨率中频信号处理技术的高光谱微波辐射计研究日趋活跃。辐射计系统中常用的频谱细分探测技术主要包括模拟滤波器组频谱分析技术、声光探测频谱分析技术、自相关频谱分析技术、FFT（Fast Fourier Transformation）频谱分析技术以及CTS（Chirp Transform Spectrometer）频谱分析技术。这些频谱探测技术具有不同的测频原理与系统架构,基于上述频谱分析技术的相关辐射计也具有不同的应用场景。由于星载系统面临着十分复杂的外部工作环境,对载荷的体积、质量、功耗以及系统稳定性方面要求极高,综合分析上述频谱细分探测技术,其中CTS技术不仅能够实现宽带、高分辨率频谱探测,还具有体积小、功耗低、稳定性高等优点,十分适合应用于星载系统。本文以星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术为研究内容,针对星载微波辐射计系统对中频处理带宽、通道数目、功耗、体积以及稳定性等要求,重点研究了基于CTS技术的星载宽带多通道微波辐射计中频系统架构设计及验证。主要研究内容与创新包含三部分:（1）建立了基于CTS技术的快速数字脉冲压缩算法。针对CTS系统中基于声表面波滤波器的物理脉冲压缩方式存在的较大衰减和非理想色散特性等问题,建立了一种基于线性相位采样与累加的快速数字脉冲压缩算法,从理论推导、仿真以及实验三方面对该模型进行了验证分析,在计算准确度、频率分辨率以及计算复杂度等方面与经典的时域数字脉冲压缩技术进行了对比,结果表明该模型能够取代声表面波滤波器实现快速数字脉冲压缩,且具有足够高的计算精度和较低的计算复杂度。（2）针对多通道微波辐射计中基于CTS技术的频谱细分中频技术,提出并实现了两种全新的CTS架构。针对经典双路推拉CTS系统架构中存在的器件及链路匹配等问题,提出了两种新颖的单路架构:FCS M-C（Frequency Conversion Single-channel Multiplication-convolution）架构与TDS M-C（Time Delay Single-channel Multiplication-convolution）架构。对设计的两种架构进行了理论推导、仿真以及实验验证与分析,结果表明设计的两种架构在满足系统指标的前提下具有结构简单、质量轻、功耗低等优点。（3）建立了新型CTS架构与快速数字脉冲压缩算法相结合的频谱细分中频技术。设计了基于快速数字脉冲压缩算法的数字逻辑电路,对设计的数字逻辑电路进行了Vivado仿真验证与FPGA板级验证;将TDS M-C、FCS M-C两种架构与快速数字脉冲压缩算法相结合,实现了对宽带多通道中频系统的FPGA板级验证。
陈晟[2]（2021）在《基于载波测距与脉冲压缩技术的伪随机编码谐波雷达设计与实现》文中研究指明谐波雷达是一种对目标进行探测、识别和判断的装置,军事上常用于探测隐形飞机、隐形舰船等目标,通过接收并处理非线性目标散射的谐波信号,达到探测非线性目标的目的。由于谐波雷达对半导体和金属结极其敏感,从而能够高效、准确地探测出藏匿的通信终端、针孔摄像头和微型起爆器等设备,因此,谐波雷达民用化的意义越来越重大。本文针对现有的民用谐波雷达在近场探测时无法完成测距的痛点,融合了载波测距方案和二相编码脉冲压缩雷达方案设计了一种小型数字化低成本手持式近场谐波雷达系统,并完成了该系统的波形设计、架构设计和各子系统的数字化实现。为解决硬件资源不足的问题,本文基于脉动阵列架构,通过C/C++和Verilog混合编程的方式自主设计了一个完备的复用型硬件加速网络,自定义了Valid-Ready握手协议用于解决多模块对网络调度时的冲突问题。通过将不同模块需要计算的数据时分调度至该网络上进行运算,提升了系统的实时信号处理能力,同时极大幅度压缩了硬件资源消耗。本系统的发射机子系统实现了基于CORDIC算法的基带波形生成,设计了交互逻辑和控制逻辑,并完成了对外围芯片的驱动;载波跟踪、同步子系统重构了传统载波跟踪环,用调制信号跟踪回波并通过镜像NCO输出载波,为目标检测子系统和载波测距子系统提供相位与回波信号的载波相位相同的平稳载波信号;目标检测子系统采用二相编码脉冲压缩雷达接收机方案,利用分布式算法和硬件加速网络在FPGA中进行数字化实现;载波测距子系统利用CORDIC算法构建了高精度二象限鉴相器,在FPGA中实现了高精度测距。此外,本文利用前人在非线性结点小信号建模领域的相关成果简化了非线性结点在稳态下的回波模型。通过该模型可以模拟出不同噪声环境下谐波雷达的回波信号,这弥补了实测数据不易覆盖不同使用场景的缺陷,生成的仿真数据可以作为实测数据的补充。本文通过实测数据和仿真数据对各子系统进行了验证,结果表明各子系统均能有效地实现预期的功能。
张戌艳[3]（2021）在《光学模数转换器关键技术研究》文中研究说明宽带、高速、高精度模数转换器（Analog-to-Digital Convertor,ADC）在超宽带雷达系统、电子对抗、无线通信和宽带信号实时探测等领域有着极其重要的应用。传统电子ADC的采样速率已有较大的提升,但受集成材料特性的限制,其模拟带宽和时间抖动的性能都接近局限。光学ADC利用光学技术在超高速、超宽带、超低时间抖动方面的优势,有望同时实现高采样速率、大模拟带宽和高量化精度。本文围绕光学ADC存在的关键技术问题开展了理论和实验研究,并将光学ADC扩展应用于微波光子频率测量。主要研究内容如下:（1）针对如何有效提升光采样速率、增大模拟带宽,研究了一种基于无腔光源和光学下变频采样的光学ADC。利用强度调制器级联相位调制器和单模光纤的无谐振腔型结构产生时间抖动低、重复频率高且灵活可调的近似无啁啾超短光脉冲,并对输入宽带模拟信号进行光学下变频采样,随后利用低速电子ADC进行量化和编码。通过数值仿真和实验验证本方案的可行性,产生重复频率为3GHz的近似无啁啾超短光脉冲,并对40GHz微波信号进行光学模数转换。此外,将基于无腔光源的光学ADC应用于宽带高精度微波频率测量。三个重频和中心波长均不相同的无腔光源通过波分复用结构合成一路对待测微波信号进行下变频采样,将数字化获得的三组相互独立的中频信号进行频率恢复计算,最终实现宽带微波信号频率的高精度测量,并完成了实验验证。通过利用采样速率分别为2.99GS/s、3.07GS/s和3.10GS/s的三个光学ADC实现频率范围40GHz的无盲区测量,且测频误差、频谱分辨率分别达到±5k Hz和10k Hz。（2）针对如何有效增大光采样速率并避免光学采样和电学量化之间速率失配的关键问题,研究了一种基于无腔光源和并行多路时分交织电学量化技术的光学ADC。无腔光源输出的高重频、低时间抖动超短光脉冲先对宽带模拟信号进行下变频采样,再通过基于高速电光开关的时分解复用技术进行降速预处理,降速后的每一路光脉冲依次通过光电转换、抗混叠滤波以及低速电子ADC数字化获得下变频信号,最后在数字域内将多路并行信号时间交织拼接。对本方案进行数值仿真以及实验验证。实验中,无腔光源产生重频为8GHz、脉宽为5.7ps的超短光脉冲,并对40GHz模拟信号进行光学下变频采样,随后通过高速电光开关时分解复用为两路速率为4GS/s的光脉冲,最后经过量化编码、时间交织拼接后有效位数超过5.6bits。（3）为了充分发挥光学采样的优势,同时克服电学量化的速率限制,提出了两种基于孤子自频移和啁啾补偿的超快全光量化方案。借助反射环路,提出一种高精度全光量化方案,通过双向利用n段单模光纤和n段高非线性光纤,实现了单级孤子自频移以及（2n-1）级基于正负啁啾补偿的梳状光谱压缩。相比传统单向结构,本方案在简化系统结构的同时,大大提高了光谱压缩比和量化精度。该方案还进行了数值仿真和实验验证,证实了n=2的可行性。实验结果表明,在自频移范围1580.0-1672.2nm内,本方案实现了三级光谱压缩并获得6.2bits量化精度,比传统单向结构的高1.2bits。在此基础上,提出了一种基于Sagnac环的低基座全光量化方案,利用单模光纤以及一个由耦合比不为1的光耦合器和高非线性光纤构成的Sagnac环,依次通过反常群速度色散（Group-Velocity Dispersion,GVD）效应和功率相关滤波效应,窄化了单级梳状光谱压缩输出的脉冲光谱,同时避免因啁啾补偿不完整而产生的基座,提高系统量化精度和后续编码准确性。（4）针对基于啁啾补偿的光谱压缩方案中光纤组合固定且体积大的问题,提出了一种基于孤子自频移和时间相关滤波的超快全光量化方案。利用色散光纤的群速度色散效应将自频移后光脉冲的波长信息映射到时域,再利用非线性偏振旋转（Nonlinear Polarization Rotation,NPR）等效可饱和吸收体的功率相关滤波效应,使功率较低的脉冲前后沿（对应长、短波长成分）被大部分滤除、功率较高的脉冲中心（对应中心波长成分）近乎无损输出,实现时间相关滤波效果,窄化了自频移后脉冲光谱,从而提高系统量化精度。本方案还进行了数值仿真和实验验证。仿真结果表明本方案对色散光纤长度和色散符号均具有较强包容性,且在输入脉冲峰值功率或偏振控制器偏振状态变化的情况下仍能获得稳定光谱压缩效果。实验中,在100nm自频移范围内,压缩后光谱平均宽度约1.65nm,量化精度达到5.95bits,对比相同光纤结构的传统光谱压缩方案,量化精度提高了1.13bits。
李隆胜[4]（2020）在《面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术》文中指出2018年,3GPP Release 15的冻结标志着第一个可商用的5G标准正式确立。随后,于2020年冻结的Release 16进一步丰富了5G应用场景,加快了全球5G部署进程。传统分布式无线接入网（D-RAN）基于宏基站组网,基站具有完整的基带处理功能。为节省无线接入网建设与运维成本,5G独立组网对集中化无线接入网架构（C-RAN）进行了重构,基带处理功能被解耦并分配到中央单元（CU）、分布单元（DU）和射频单元（RU）,其中DU与RU之间的数据传输由光纤前传链路（fronthaul）承载。“5G部署,承载先行”,前传需提供大容量、高谱效率、低时延与高保真的传输性能且保持低成本,是5G组网中极具挑战的关键环节。前传解决方案可分为基于通用公共无线接口（CPRI）或演进版CPRI（e CPRI）的数字传输、模拟光载无线电（Ro F）传输以及数字模拟集成传输三类技术。本文围绕前传传输性能需求,针对上述三类前传技术方向开展了研究,其关键问题、主要学术贡献及创新点如下:一、面向CPRI数字前传的跃变四电平幅度调制技术基于下一代无源光网络（NG-PON）承载的CPRI链路中,低成本、低带宽器件的使用会造成高带宽信号的畸变,且PAM4等高阶调制格式的引入也会导致链路抗噪声能力降低。CPRI对传输链路的10-12误码率要求给NG-PON带来了巨大的挑战。本文提出了跃变四电平幅度调制（T-PAM4）的光调制格式以提升高速PON传输的可靠性与功率预算并满足CPRI的严苛误码率要求。T-PAM4符号由工作在2倍过采样的数模转换器（DAC）结合特殊设计的电平映射产生,接收端基于2倍过采样对T-PAM4进行二维判决以提升信号的抗噪声性能。实验验证了T-PAM4相较PAM4有5-d B的灵敏度提升。此外,该方案具有较低的硬件实现成本与计算复杂度。二、面向e CPRI数字前传的弹性量化技术相较于CPRI标准,5G前传最新标准e CPRI中传输的数据主要为量化后的频域无线IQ信号,具有更低的带宽开销。然而,采用e CPRI将导致前传数据量随无线网络负载的波动而动态变化。在满足前传峰值请求速率的前提下,过大的负载波动将导致前传带宽部署的冗余,影响了传输效率。此外,无线信道具有时变与频率选择性的功率衰落,加剧了上行IQ信号的量化噪声。针对以上问题,本文进行了如下研究:1)理论分析了频域IQ信号量化后的数据冗余度,提出了一种新型的弹性量化精度方案以缓解e CPRI前传流量的动态特性,减少冗余带宽部署。利用e CPRI功能划分的优势,该方案根据IQ信号的无线信号质量与前传实时负载,自适应地调整IQ信号的量化精度。本工作主要贡献为搭设了符合3GPP标准的无线接入仿真系统,其结果为方案的实际应用提供了可靠的参考价值。系统实现了Low-MAC层与物理层基带功能及无线信道的传输,实验实现了前传IQ信号数据通过光链路的传输。结果表明仅以满载时牺牲1.2～1.9%的终端速率为代价,方案降低了～40%的前传峰值速率,提升了传输效率并节约了链路带宽。此外,本方案基于5G前传广泛部署的e CPRI,比基于CPRI的传输与压缩技术更具实际应用价值。2)理论分析了无线信道衰落对e CPRI前传量化噪声的影响,并据此提出了利用无线系统已有的信道估计结果或解调参考信号对IQ信号进行补偿的方案。该方案在低计算复杂度的基础上能够抑制前传量化噪声高达6.5 d B,可显着提升e CPRI对无线信号的保真度,该效果优于现有针对CPRI的时域补偿方案。三、基于模拟前传的片段时分复用传输技术相较于数字前传,模拟Ro F前传具有更高的传输谱效率。将多路无线IQ信号合并为单路高速模拟信号的复用技术是模拟前传中的关键问题,其中低复杂度的模拟TDM技术是备受业界青睐的候选方案。综合考虑5G多天线（MIMO）场景与低时延要求,TDM方案可采用MIMO信号采样点交织排列的技术以缩短复用时延。该技术依靠大量保护间隔时隙和变频结构来消除光纤传输后采样点间的干扰,分别导致链路传输效率的下降和复杂度上升。本文相应工作如下:1)理论分析了模拟TDM光纤传输对MIMO信号损伤,并针对MIMO交织TDM中采用过多保护时隙导致传输带宽浪费的问题,提出以信号片段为时分复用粒度的改进方案（Se-TDM）。该方案拥有低复杂度的系统结构,在传输谱效率与时延性能间取得平衡。在等效162-Gbps CPRI速率的模拟TDM传输实验中,该方案将传输谱效率提升21%,且支持的QAM阶数从64提升至256。2)提出了一种无变频操作的MIMO交织方案,进一步简化了前传复用结构,并通过理论分析和实验证明了该方案能够实现相同于现有技术的干扰消除效果。该方案直接复用基带IQ信号,更易于减小复用后的信号带宽,提升频谱效率。四、面向数字模拟集成传输的频谱零点填充技术单波长集成共传数字、模拟信号能够实现二者优势互补。集成传输面临硬件结构复杂、谱效率低和信号参数不兼容行业标准等问题。为此,本文开展如下研究:提出了频谱零点填充的集成传输方案,其创新点在于利用56-Gbps PAM4信号在28 GHz处固有的频谱零点,插入5G毫米波射频信号以实现无频谱间隔的高谱效率集成传输;方案中数字信号只需低成本低精度DAC产生,且数字和模拟射频信号分别遵从NG-EPON和5G标准;理论推导了光纤色散对集成传输系统中模拟射频信号质量的影响,并实验演示了频段选择策略以最大化模拟信号传输带宽;基于首次提出的发射机结构,实现了56-Gbps PAM4叠加10×400-MHz模拟射频信号的25-km传输,为目前报道的强度调制直检集成传输方案中最高的容量。综上所述,本文通过理论分析、仿真与实验验证对前传传输中的关键技术开展了一系列研究,为促进光纤承载的5G移动前传演进提供可行的参考方案。
靳梦雅[5]（2020）在《一种高性能电离层测高仪的天线设计与数控系统研制》文中认为电离层是中性原子和空气分子受太阳辐射发生部分电离的大气区域,位于地表60km以上。当电磁波经过电离层时会发生反射、折射等现象,导致任何依赖电磁波收发信号的系统都会受到电离层的影响,因此实现电离层的探测无论是在科学研究还是日常生活中都具有重大意义。在电离层探测的多种方法中,垂直探测是目前较为成熟、便利且广泛应用的地面探测手段,电离层测高仪通过发射1-30MHz的高频电磁波获取不同频率对应的回波时延,绘制电离层频高图以此反演电离层特征参数。高度分辨率与探测周期是电离层测高仪的两个重要指标。测高仪常用脉冲压缩技术解决作用距离与距离分辨率的矛盾,提高系统探测精度;在收发时序上,利用最大探测高度所对应的时间延迟作为接收时间,系统接收时间过长,难以实现电离层的快速探测。为实现电离层的高精度实时探测,本文提出了一种快速精确的电离层探测系统方案,此方案应用于张衡一号卫星的地面同步监测系统中,为张衡一号卫星提供相关科学数据,详细给出了测高仪天线单元和数控系统的具体设计:天线单元采用两副Delta天线作为测高仪收发天线,利用一发双收机制分时发射相互正交的极化波获取回波信号的极化信息;数控系统作为测高仪的核心单元,其利用40位类巴克码作为码元序列,脉宽为10μs,使测高仪的高度分辨率达1.5km;在收发时序中,利用延时可变接收方式设置收发间隔,有效缩短回波信号的接收时间,系统探测周期小于2min。具体研究工作如下:（1）调研电离层探测的主要方式与国内外电离层测高仪的发展现状。（2）详细研究了电离层垂直探测的基本原理与电离层测高仪的系统组成,通过分析A-H公式给出了本文电离层测高仪的工作过程与设计参数。根据天线单元的要求设计了一款尺寸为26m×8m（底宽×高）、方向图垂直向上、驻波比小于2.5的Delta天线作为电离层测高仪的收发天线。（3）以AX7020与自制电路板为实验平台,搭建测高仪数控系统。利用延时可变接收方式产生雷达收发时序;在时序信号的控制下,采用AD9957芯片产生中心频率为1-30MHz,步进频率为100k Hz的余弦信号,随后利用40位类巴克码编码余弦信号提高测高仪的探测精度;根据带通采样定理选取采样率为40MHz的AD9238芯片完成信号的模数转换,利用数字下变频（DDC）完成信号的变频与抽取,最后采用直接内存存取（DMA）技术等将信号传输到上位中。在整个数控系统的设计中,采用HDL Designer编写时序控制单元、DDC中的混频与抽取等程序;利用Matlab产生滤波器系数文件,随后导入ISE中设置采样率等相关参数设计有限脉冲响应（FIR）滤波器,最后与First In First Out（FIFO）、DMA、Block RAM（BRAM）等IP核布局连线生成数控系统电路,利用SDK编写运行程序,实现系统的控制与数据的传输。（4）利用示波器、信号源等搭建电离层测高仪数控系统测试平台,观察发射信号波形,随后固定收发间隔与发射频率,验证发射单元的正确性;标准信号源产生频率为70.04MHz的余弦信号作为接收单元的测试信号,验证接收单元的正确性。
王业欢[6]（2020）在《用于深空探测的Chirp变换频谱仪关键技术研究》文中认为深空探测通过探测行星及小天体的表面和附近大气的星际物质谱线,对宇宙的起源、演变过程进行研究,成为了世界各国关注的焦点。在深空探测的众多目标物质中,探测水和一氧化碳可以帮助了解小行星的基本物质构成,寻找生命存在的基本条件,同时探测水的两种同位素比,也可以确定成岩、成矿物的来源;探测氨气对于研究太阳星云中的氮激发态有非常重要的意义。这些星际物质很多都处于太赫兹波段,所以利用太赫兹频谱仪进行深空探测至关重要。超精细谱线观测的重要性由于一些重要探针谱线的频率间隔非常小而逐渐凸显。研发大带宽、高分辨率太赫兹频谱仪进行精细谱探测成为了必要。在星载太赫兹频谱仪的后端频谱分析技术实现中,采用声表面波滤波器的Chirp变换频谱仪由于其所具有的抗辐射、稳定性高、功耗低等特点,适合于深空探测中应用。本文设计的频谱仪后端系统用于Chirp变换频谱分析技术的研究。根据Chirp变换原理,输入信号与展宽线产生的Chirp信号相乘,然后与压缩线产生的Chirp信号卷积,即可得到其能量谱。而后分别对两种运算形式M（s）-C（l）和M（l）-C（s）进行分析、比较和选取,并根据选取形式对频谱仪的系统总体结构进行设计。实现脉冲压缩有模拟脉压和数字脉压两种方法,通过对比两种方法可知把两者结合起来,即由数字技术产生大带宽Chirp信号,用声表面波滤波器实现脉冲压缩,可以充分发挥两种方法的优势,使得系统性能得到优化。而后,根据国内声表面波滤波器的发展现状提出本文用于对水及其同位素进行谱探测的太赫兹频谱仪后端-Chirp变换频谱仪的主要指标和系统设计方案。其中压缩线选择中国科学院声学所研制的400MHz带宽,10μs色散时间的声表面波滤波器这一模拟方式进行实现;展宽线则通过FPGA控制AD9914芯片产生展宽线所需的大带宽Chirp信号。根据展宽线产生Chirp信号的要求,设计展宽线实现电路,并对DDS芯片进行配置。之后搭建展宽线,在频谱仪中观测到信号满足要求。最后进行系统集成,在待测信号端输入不同频率的信号,在示波器上观察到随输入信号频率移动的脉冲压缩信号,实现了频谱仪的基本功能,带宽为400MHz,频率分辨率为152k Hz。为进一步提高系统频率分辨率,分析了脉冲压缩的匹配条件后,在MATLAB软件中建立了Chirp变换模型,对比了理想模型和实际模型,给出了幅度补偿曲线和相位补偿曲线和补偿后的脉冲压缩曲线。经过幅度补偿和相位补偿后,系统的频率分辨率为108k Hz,有了新的提升,非常接近理论值。
寇长安[7]（2020）在《面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究》文中指出作为一种全新概念的相控阵雷达——数字阵列雷达（Digital Array Radar,DAR）,工程化应用取得了重大进展。复杂的雷达内部环境中,模拟射频电路与数字电路的矛盾,大功率的发射信号与小功率回波信号的矛盾,造成了数字阵列雷达内部异常复杂的电磁环境,其高功率微波效应尚不明确,极易受到微波脉冲干扰甚至损伤。为了构建面向数字阵列雷达的高功率微波耦合仿真系统,获得高功率微波特性对数字阵列雷达系统作用效果的影响规律,提升数字阵列雷达系统的高功率微波防护能力,本文运用理论指导、仿真分析、实验验证和数学拟合的方法,研究了高功率微波扰乱数字阵列雷达系统工作的特点和规律。建立了基于模块化技术的数字阵列雷达系统行为级强电磁脉冲耦合效应模型。针对性地注入不同带宽、不同频率和不同能量的高功率微波干扰脉冲,模拟真实强电磁环境。通过对从部件到系统的运行状态和仿真数据的分析,揭示数字阵列雷达系统电磁耦合效应的动态传递机理,建立系统电磁效应与高功率微波等强电磁环境特征参数之间的映射关系。论文的主要内容及结论如下:1.本文首先阐述了数字阵列雷达的高功率微波耦合效应研究的背景、意义及国内外发展现状;其次运用理论分析了数字阵列雷达的功能特点和结构特性,以及不同高功率微波脉冲的时频特性。针对数字阵列雷达最易受高功率微波损毁的射频前端,本文从耦合功率水平的角度计算了失效区、干扰区及安全区的变化规律。对于射频前端核心敏感器件PIN限幅器和低噪声放大器的非线性工作状态进型了深入分析,阐明了高功率微波环境下射频器件输出信号的变化特点。最后对脉冲压缩后,高功率微波脉冲的时频特性进行了深入分析。2.采用模块化的设计方法,将数字阵列雷达系统划分为:收发模块、运动目标模块、高功率微波模块、功能模块和系统软件界面六个模块分别进行仿真建模。首先确定了雷达系统发射波形和数字波束形成算法模块。基于前文的分析结果,针对接收链路在强电磁脉冲干扰时的非线性状态,对十六个接收通道的低噪声放大器进行非线性设计,使其符合在高功率微波干扰时的响应特性。运动目标模块实现了可变目标运动状态和多种RCS类型目标切换。基于数字波束形成技术,高功率微波干扰信号可实现不同角度的入射,且功率、脉宽和脉冲重复率可扫描。功能仿真模块完成了脉冲压缩、多普勒处理、动目标检测、恒虚警检测和蒙特卡洛法概率检测的模式选择和功能建模。最后通过MATLAB建立可视化的系统软件界面,实现了多类型参数扫描,并且可以实时地将系统参数与计算结果直观的展示出来。3.实验测试了低噪声放大器的电性能指标和典型参数。通过搭建半实物仿真系统,将采用相同参数的仿真器件和实物器件分别载入系统,通过相同干扰状态下的系统运行状态进行对比分析,验证仿真系统的可靠性和稳定性。其次针对射频接收模块,进行了强电磁脉冲对低噪声放大器的等效注入实验。探究低噪声放大器的小信号增益回复时间特性。4.利用数字化仿真系统的优势,计算了大量不同干扰环境下,数字阵列雷达系统的运行状态。通过分析仿真数据的规律,利用回归模型进行非线性拟合,构建了高功率微波脉冲重复率和脉宽等参数与系统对目标检测概率的数学模型。数字阵列雷达仿真系统可以较好的预测以雷达受强电磁脉冲干扰时的工走状态,可以在系统级对雷达抗干扰提供仿真参考。
桂宪满[8]（2020）在《多路宽带AD采集的FPGA设计》文中研究说明随着现代通信和雷达技术的发展,系统的工作带宽不断增大,这就需要前端的采集系统可以进行高速采样,从而实现宽带信号的数字化。此外,高速ADC指标也不断攀升,为宽带采集带来更大的可行性,因此设计基于高速ADC的宽带采集系统具有重要意义。本文采用高速ADC对宽带信号进行射频直接带通采样,同时对采样信号进行预处理,实现一个宽带采集及信号预处理子系统。首先对基于奈奎斯特采样定理的三种采样结构进行介绍分析,确定了射频采样的采样架构。根据设计需求,采用了AD+FPGA的实现架构,同时根据需求给出了器件选型依据,高速ADC选用AD9680,高性价比的FPGA选用XILINX公司的XC7K410T。AD9680与FPGA的通信采用JESD204B协议。本设计中AD9680与FPGA的通信采用JESD204B协议的子类1模式,并且在FPGA上实现了该接口协议的逻辑设计,实现了多通道的同步采集。需要对204B解帧后的降采样数据送至上位机进行处理,从而分析ADC的性能,这里通过千兆网完成同上位机的数据传输,在MATLAB上就ADC的信噪比、无杂散动态范围以及通道隔离进行分析,给出这三种指标的理论依据及测试方法,最后根据多项指标对ADC的性能给出了评估。AD采集板与其它板卡的通信通过光纤进行传输,对基于GTX光纤通信的用户层逻辑设计给出了介绍。文章最后论述了多通道的信号预处理,介绍了数字下变频原理,同时给出该算法的FPGA逻辑设计。另外对高数据率的无限长序列的数字脉压进行研究,对FFT IP核的四种FFT架构,流水架构、基二突发架构、基四突发架构等所需的资源与运算效率进行分析,脉压的实现方式采用分段的方式,并同MATLAB的仿真结果对比,验证设计的合理性。
陈石磊[9]（2020）在《微型SAR实时成像系统的硬件设计与实现》文中研究说明合成孔径雷达（SAR）技术的不断发展创新,SAR雷达系统在军事、农业、环境监测以及地图测绘等诸多领域都有极高的应用价值。近年来,大带宽SAR雷达系统的应用技术研究已成为当前科学领域的研究热点之一,因为在合成孔径成像原理中,雷达发射带宽与分辨率成正比的特征,提高SAR雷达发射信号带宽既提高成像分辨率。本文研制的一种LFM脉冲体制的微型SAR实时成像雷达系统,其工作带宽为500MHz,具有重量轻、体积小等特点,成像处理快且具有较高的成像分辨率。该系统主要用于装载在小型无人机上,可实现对地大场景的高分辨实时成像,在安防领域中具有极大的使用价值。本文主要以微型SAR实时成像系统的硬件设计方法为研究重点,实现了一套基于FPGA+POWERPC架构的LFM脉冲SAR雷达,文章主要包括以下内容:论述了LFM线性调频波雷达的相关理论,并根据理论分析了微型SAR实时成像系统的主要参数指标。设计了一种相对延迟可调的双相干源的设计结构,系统可灵活应用于对不同距离、不同场景大小目标的成像。在雷达信号发射端,系统采用了两种LFM扫频设计方案:一种是DDS+DAC基带小带宽的LFM扫频的设计方式,该方案在FPGA平台上设计了一种二倍采样速率的DDS扫频源系统解决了单个DDS工作频率受限的问题;另一种是采用专用DDS芯片AD9914产生基带大带宽LFM扫频的设计方式,该方案在FPGA平台上设计AD9914的控制电路模块,通过对AD9914参数配置实现LFM扫频。在雷达信号接收端,根据DDC数字下变频理论,本文设计了一种基于CORDIC旋转的正交混频器和一个10级半带滤波抽取结构。基于CORDIC旋转的正交混频器的设计避免了在FPGA平台上使用复杂的乘法运算,而10级半带滤波抽取结构可以使系统灵活地根据回波信号带宽选择速率匹配的数据流。最后,对整个微型SAR实时成像系统进行联调测试,对LFM信号的频谱线性度、点目标距离探测、目标成像等进行了验证。
宋祥伟[10]（2020）在《基于FPGA的低空探测雷达信号处理系统的研究与实现》文中研究指明低空探测雷达是一种以对低空目标进行探测与跟踪为主要任务的雷达。现场可编辑门阵列（FPGA）已广泛应用于雷达信号处理。本文基于某低空探测雷达课题,研究了一种双通道、宽窄复合脉冲体制雷达的信号处理方案,进行了算法分析与仿真,并完成了信号处理算法在FPGA上的设计与实现,最后完成了系统调试及外场测试。本文主要内容分为五个部分。1.雷达结构、波形选择及信号处理方案设计:此部分首先明确了雷达性能参数及工作模式参数,设计了雷达系统结构,由于雷达需要兼备远、近距离探测能力,且要求测距盲区尽可能小,所以采用了改进的雷达信号形式,即宽窄脉冲复合信号,最后设计出完整的信号处理方案。2.信号处理算法分析与仿真:此部分首先分析了带通采样定理,然后基于本课题采用的宽窄脉冲复合信号,对信号处理中的算法进行了研究与分析,算法包括数字下变频（DDC）、脉冲压缩、MTD及和差比幅测角,并针对宽窄复合脉冲信号的特点提出了脉冲压缩距离门拼接方法,通过MATLAB对宽窄脉冲复合信号处理流程进行了仿真。3.硬件设计:此部分从信号处理系统需求分析入手,详细讨论了雷达信号处理系统的硬件设计,在给出信号处理器的整体架构设计方案后,探讨了FPGA芯片性能及使用配置情况;然后依次对电源模块、时钟模块、DDR3存储模块、ADC采样模块进行了设计;最后给出FPGA相关接口设计方案。4.FPGA设计与实现:此部分设计了信号处理算法在FPGA上的实现结构,保证信号处理实时性,并通过Model Sim仿真做出分析与验证;对工程设计中遇到的资源复用与数据截位问题提出了自己的优化方法。5.系统调试及外场测试:此部分是对雷达信号处理系统的调试及外场测试,阐述了各硬件模块的调试方法,给出了调试结果;单独调试相关接口实现了正常通信;采用模拟器和信号处理器联调的方法,完成了信号处理系统的调试;雷达外场测试时,利用Chip Scope实时观察雷达对动、静目标的探测情况。论文经过方案设计、理论研究、硬件设计、软件编程、系统调试及外场测试,完成了基于FPGA的低空探测雷达信号处理系统的设计与实现。
二、中频脉冲压缩信号数字化直接产生技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中频脉冲压缩信号数字化直接产生技术研究（论文提纲范文）
（1）星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 星载微波辐射计的国内外研究现状 |
| 1.2.1 星载微波辐射计研究现状 |
| 1.2.2 星载微波辐射计中频技术研究现状 |
| 1.2.3 星载微波辐射计未来发展方向 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 高光谱微波辐射计系统 |
| 2.1 高光谱微波辐射计探测原理 |
| 2.2 高光谱微波辐射计系统架构 |
| 2.2.1 系统总体架构 |
| 2.2.2 天线及接收机前端 |
| 2.2.3 宽带多通道中频处理模块 |
| 2.2.4 定标与数控模块 |
| 2.3 CTS中频频谱探测原理 |
| 2.3.1 线性调频与脉冲压缩 |
| 2.3.2 CTS系统测频原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 改进单路CTS中频频谱细分技术研究 |
| 3.1 CTS系统基本架构 |
| 3.1.1 M-C-M架构 |
| 3.1.2 双路M(l)-C(s)架构 |
| 3.2 改进单路FCS M-C架构 |
| 3.2.1 单路FCS M-C架构及原理 |
| 3.2.2 FCS M-C架构仿真验证及分析 |
| 3.2.3 FCS M-C架构实验验证及分析 |
| 3.3 改进单路TDS M-C架构 |
| 3.3.1 单路TDS M-C架构及原理 |
| 3.3.2 TDS M-C架构仿真及分析 |
| 3.3.3 TDS M-C架构实验验证及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于CTS系统的快速数字脉冲压缩算法研究 |
| 4.1 模拟脉冲压缩技术 |
| 4.2 数字脉冲压缩技术 |
| 4.2.1 时域数字脉冲压缩技术 |
| 4.2.2 频域数字脉冲压缩技术 |
| 4.3 快速数字脉冲压缩算法 |
| 4.3.1 基于线性相位采样及叠加的快速数字脉冲压缩技术 |
| 4.3.2 快速数字脉冲压缩算法仿真验证及分析 |
| 4.3.2.1 基于LPSA算法的CTS系统仿真模型设计 |
| 4.3.2.2 仿真结果对比及分析 |
| 4.3.2.3 LPSA算法计算复杂度分析 |
| 4.3.3 快速数字脉冲压缩算法实验验证及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于单路CTS及LPSA算法的中频系统FPGA实现 |
| 5.1 基于LPSA算法的数字逻辑电路设计与仿真 |
| 5.1.1 基于LPSA算法的数字逻辑电路设计 |
| 5.1.2 基于LPSA算法的数字逻辑电路Vivado功能仿真分析 |
| 5.1.3 基于LPSA算法的数字逻辑电路FPGA板级验证 |
| 5.2 单路CTS与LPSA算法相结合的中频系统FPGA实现 |
| 5.2.1 单路CTS与LPSA算法相结合的中频系统设计 |
| 5.2.2 ADC采样功能验证 |
| 5.2.3 单路架构与LPSA相结合的CTS系统实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（2）基于载波测距与脉冲压缩技术的伪随机编码谐波雷达设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状及进展 |
| §1.3 论文的主要内容与创新点 |
| 第二章 非线性结点谐波再辐射模型建模与环路验证 |
| §2.1 非线性目标等效模型与谐波再辐射原理分析 |
| §2.2 非线性结点的小信号模型与简化 |
| §2.2.1 半导体PN结的小信号模型分析与简化 |
| §2.2.2 金属结点的小信号模型分析 |
| §2.3 非线性结点稳态下的回波仿真模型 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 谐波雷达总体设计方案 |
| §3.1 传统脉冲压缩雷达方案的局限性 |
| §3.1.1 脉冲压缩雷达在谐波探测场景下的数学建模 |
| §3.1.2 脉冲压缩雷达在近场探测时的局限性分析 |
| §3.2 一种新型的近场谐波雷达设计方案 |
| §3.2.1 谐波雷达系统发射波形设计 |
| §3.2.2 谐波雷达系统整体设计 |
| §3.3 本章小结 |
| 第四章 发射机子系统设计与数字化实现 |
| §4.1 发射机子系统总体方案设计 |
| §4.2 波形生成模块设计与实现 |
| §4.2.1 CORDIC Mode NCO设计与实现 |
| §4.2.2 伪随机编码生成器设计与实现 |
| §4.2.3 无乘法器的测试波形生成模块设计与实现 |
| §4.2.4 无乘法器的工作波形生成模块设计与实现 |
| §4.3 交互设计 |
| §4.3.1 交互接口设计 |
| §4.3.2 专用寄存器设计 |
| §4.4 驱动设计 |
| §4.4.1 AD9117 时序优化 |
| §4.4.2 ADF4351 时序优化 |
| §4.5 发射机子系统的板级验证 |
| §4.5.1 发射机子系统射频测试 |
| §4.5.2 发射机子系统环路测试 |
| §4.6 本章小结 |
| 第五章 载波跟踪、同步子系统环路建模与数字化实现 |
| §5.1 载波跟踪、同步子系统总体方案设计 |
| §5.2 载波跟踪、同步子系统环路建模与核心参数计算 |
| §5.3 载波跟踪、同步子系统核心模块数字化实现 |
| §5.3.1 基于脉动阵列架构的相干积分器设计 |
| §5.3.2 环路滤波器设计 |
| §5.4 载波跟踪、同步子系统数字化实现和测试 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 基于脉动阵列的目标检测子系统设计与数字化实现 |
| §6.1 目标检测子系统总体方案设计 |
| §6.1.1 子系统总体设计导论 |
| §6.1.2 子系统设计方案 |
| §6.2 基于双缓冲积分器的抽取滤波器设计 |
| §6.2.1 模块有效性的理论推导与仿真验证 |
| §6.2.2 模块的数字化实现 |
| §6.2.3 相较传统的CIC抽取滤波器的优势 |
| §6.3 基于复用型硬件加速网络的数字匹配滤波模块设计 |
| §6.3.1 二相编码谐波雷达匹配滤波器权系数序列的理论推导 |
| §6.3.2 基于复用型硬件加速网络的数字匹配滤波调度设计 |
| §6.3.3 本方案相较传统方案的增益 |
| §6.4 基于复用型硬件加速网络和分布式结构的CFAR模块设计 |
| §6.4.1基于复用型硬件加速网络的CA-CFAR模块的优势和设计方案 |
| §6.4.2基于分布式结构实现位拓展的CA-CFAR模块理论推导 |
| §6.4.3基于复用型硬件加速网络的CA-CFAR矩阵运算调度设计 |
| §6.4.4 CA-CFAR独占子模块的数字化实现 |
| §6.5 基于脉动阵列的512 阶全流水复用型硬件加速网络设计和实现 |
| §6.5.1 复用型硬件加速网络胞元结构设计 |
| §6.5.2 复用型硬件加速网络结构设计 |
| §6.5.3 复用型硬件加速网络数据交互设计 |
| §6.6 基于复用型硬件加速网络的目标检测子系统数字化实现与测试 |
| §6.6.1 目标检测子系统状态机设计 |
| §6.6.2 目标检测子系统测试和结果分析 |
| §6.7 本章小结 |
| 第七章 载波测距子系统建模与数字化实现 |
| §7.1 载波测距子系统总体方案设计 |
| §7.2 载波测距子系统的数学建模 |
| §7.3 载波测距子系统的数字化实现 |
| §7.3.1基于CORDIC算法的高精度二象限鉴相器设计 |
| §7.3.2 载波测距子系统顶层模块设计和测试 |
| §7.4 本章小结 |
| 第八章 工作总结与展望 |
| §8.1 工作总结 |
| §8.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）光学模数转换器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光学模数转换器研究意义和现状 |
| 1.2.1 光学辅助型模数转换器 |
| 1.2.2 光采样电量化模数转换器 |
| 1.2.3 全光模数转换器 |
| 1.3 本论文的创新点和章节安排 |
| 第二章 光学模数转换理论基础 |
| 2.1 光采样电量化模数转换基本原理 |
| 2.1.1 光采样电量化模数转换的工作原理 |
| 2.1.2 光采样电量化模数转换的性能参数 |
| 2.2 全光模数转换基本原理 |
| 2.2.1 基于孤子自频移的超快全光量化工作原理 |
| 2.2.2 广义非线性薛定谔方程以及分步傅里叶算法 |
| 2.2.3 基于孤子自频移的超快全光量化性能参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于无腔光源的光采样模数转换技术研究 |
| 3.1 基于无腔光源的光采样电量化模数转换技术 |
| 3.1.1 技术方案及工作原理 |
| 3.1.2 仿真结果及分析 |
| 3.1.3 实验结果及分析 |
| 3.2 基于光采样电量化模数转换器的微波测频技术 |
| 3.2.1 技术方案及工作原理 |
| 3.2.2 实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于并行多路时分交织的高速光采样模数转换技术研究 |
| 4.1 技术方案及工作原理 |
| 4.1.1 近似无啁啾超短光脉冲的产生 |
| 4.1.2 并行多路时分交织的电学量化技术 |
| 4.1.3 多通道数据时域重组 |
| 4.2 仿真结果及分析 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于孤子自频移和啁啾补偿的超快全光量化技术研究 |
| 5.1 基于啁啾补偿的脉冲压缩技术 |
| 5.1.1 技术方案及工作原理 |
| 5.1.2 仿真结果及分析 |
| 5.2 基于反射环路的高精度全光量化技术 |
| 5.2.1 技术方案及工作原理 |
| 5.2.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.3 实验结果及分析 |
| 5.3 基于Sagnac环的低基座全光量化技术 |
| 5.3.1 技术方案及工作原理 |
| 5.3.2 仿真结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于孤子自频移和时间相关滤波的超快全光量化技术研究 |
| 6.1 技术方案及工作原理 |
| 6.2 仿真结果及分析 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤承载的无线接入网研究背景 |
| 1.2 光纤前传关键问题及研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 高可靠CPRI数字传输与压缩技术 |
| 2.1 基于跃变PAM4 调制格式的低误码传输技术 |
| 2.2 基于椭圆滤波重采样的前传数据压缩 |
| 2.3 CPRI前传FPGA系统仿真及时延验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 针对e CPRI数字前传的弹性量化精度技术 |
| 3.1 针对无线信号质量多样性的灵活量化精度技术 |
| 3.2 负载自适应的链路弹性容量方案 |
| 3.3 基于无线衰落补偿的量化噪声抑制技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 承载MIMO信号的模拟光纤传输技术 |
| 4.1 基于片段时分复用的模拟前传传输技术 |
| 4.2 无中频变换的基带MIMO交织时分复用方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 数字与模拟前传集成传输 |
| 5.1 零点填充技术原理及信号质量分析 |
| 5.2 实验系统与结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（5）一种高性能电离层测高仪的天线设计与数控系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 电离层分层结构 |
| 1.2 电离层探测的基本方法 |
| 1.3 研究背景与意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外电离层测高仪 |
| 1.4.2 国内电离层测高仪 |
| 1.5 本文的主要内容和章节安排 |
| 第2章 电离层垂直探测的基本原理与测高仪系统组成 |
| 2.1 电离层垂直探测的基本原理 |
| 2.2 电离层测高仪组成 |
| 2.2.1 天线单元 |
| 2.2.2 收发前端模拟电路 |
| 2.2.3 数控系统 |
| 2.2.4 上位机数据处理单元 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电离层测高仪数控系统研制 |
| 3.1 电离层测高仪数控系统整体功能介绍 |
| 3.2 数控系统电路板的选择 |
| 3.2.1 核心电路控制板 |
| 3.2.2 信号产生与数字化控制板 |
| 3.3 时序控制单元 |
| 3.4 发射单元 |
| 3.4.1 脉冲压缩编码 |
| 3.4.2 脉冲发射信号的产生 |
| 3.5 接收单元 |
| 3.5.1 模数转换器 |
| 3.5.2 DDC处理 |
| 3.5.3 数据传输与存储 |
| 3.6 数控系统电路实现 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 电离层测高仪数控系统验证 |
| 4.1 电离层测量软件 |
| 4.2 数控系统的验证 |
| 4.2.1 发射单元验证 |
| 4.2.2 接收单元验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）用于深空探测的Chirp变换频谱仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 空间探测的谱探测 |
| 1.1.2 太赫兹频谱仪 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 论文的研究目的及意义 |
| 1.4 论文的主要内容及贡献 |
| 第2章 Chirp变换频谱分析原理及实现 |
| 2.1 Chirp变换原理 |
| 2.2 模拟脉压和数字脉压实现 |
| 2.3 声表面波滤波器 |
| 2.4 直接数字频率合成技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统方案与仿真 |
| 3.1 系统总体方案 |
| 3.1.1 系统指标 |
| 3.1.2 系统方案设计 |
| 3.2 单分支系统原理性仿真 |
| 3.3 系统实现方案 |
| 3.3.1 压缩线 |
| 3.3.2 展宽线 |
| 3.3.2.1 AD9914芯片 |
| 3.3.2.2 FPGA芯片 |
| 3.3.2.3 展宽线信号的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 频谱仪系统的调试分析与误差补偿 |
| 4.1 展宽线的测试 |
| 4.2 频谱仪系统的搭建和分析 |
| 4.2.1 频谱仪系统的搭建 |
| 4.2.2 频谱仪系统的分辨率问题的分析与改进 |
| 4.2.3 改进方案的验证 |
| 4.3 频谱仪系统分辨率的分析和补偿 |
| 4.3.1 影响频谱仪分辨率的因素分析 |
| 4.3.2 仿真模型的建立 |
| 4.3.3 幅度补偿 |
| 4.3.4 相位补偿 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 本论文主要贡献 |
| 5.3 进一步研究的内容 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 数字阵列雷达系统及其受扰分析 |
| 2.1 数字阵列雷达的特点 |
| 2.2 数字阵列雷达结构分析 |
| 2.3 高功率微波特性分析 |
| 2.4 射频前端的受扰分析 |
| 2.4.1 前、后门的耦合问题分析 |
| 2.4.2 PIN限幅器受扰 |
| 2.4.3 低噪声放大器受扰分析 |
| 2.4.4 脉冲压缩分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 耦合效应系统仿真研究 |
| 3.1 收发模块仿真设计 |
| 3.1.1 发射信号波形选取 |
| 3.1.2 数字波束形成 |
| 3.1.3 接收模块特性研究与仿真 |
| 3.1.4 非线性低噪声放大器模块仿真 |
| 3.2 运动目标模块仿真 |
| 3.3 HPM干扰仿真 |
| 3.4 功能模块仿真设计 |
| 3.4.1 脉冲压缩 |
| 3.4.2 多普勒处理和动目标检测 |
| 3.4.3 恒虚警检测 |
| 3.4.4 蒙特卡洛检测概率 |
| 3.5 系统软件界面设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字阵列雷达高功率微波耦合仿真系统实验验证 |
| 4.1 低噪声放大器电性能指标的测试 |
| 4.2 低噪声放大器强电磁脉冲注入实验 |
| 4.3 数字阵列雷达高功率微波耦合系统实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于最小二乘法的干扰效应评估 |
| 5.1 最小二乘法拟合 |
| 5.2 脉宽变化的干扰效应 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）多路宽带AD采集的FPGA设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作和结构安排 |
| 第二章 采样原理及硬件平台设计 |
| 2.1 信号采样基本理论 |
| 2.1.1 正交低通采样 |
| 2.1.2 宽带中频带通采样 |
| 2.1.3 射频直接带通采样 |
| 2.2 AD采集板方案设计 |
| 2.2.1 AD采集板设计需求 |
| 2.2.2 AD采集板设计方案 |
| 2.3 器件选型 |
| 2.3.1 FPGA选型 |
| 2.3.2 ADC选型 |
| 2.3.3 时钟芯片选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ADC与 JESD204B通信设计 |
| 3.1 高速传输底层介绍 |
| 3.1.1 高速串行传输发展背景 |
| 3.1.2 SerdDes架构解析 |
| 3.2 AD9680介绍与配置 |
| 3.2.1 全带宽工作模式 |
| 3.2.2 DDC工作模式 |
| 3.3 JESD204B协议及原理介绍 |
| 3.3.1 JESD204B协议基本介绍 |
| 3.3.2 JESD204B的链路建立 |
| 3.3.3 基于JESD204B的 FPGA逻辑实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 通信接口设计与ADC性能分析 |
| 4.1 千兆以太网设计 |
| 4.1.1 以太网结构介绍 |
| 4.1.2 控制接口设计 |
| 4.1.3 传输误码分析与纠正 |
| 4.2 光纤通信 |
| 4.2.1 光纤及光模块介绍 |
| 4.2.2 基于GTX的光纤通信调试 |
| 4.3 测试与性能分析 |
| 4.3.1 信噪比测试与性能分析 |
| 4.3.2 无杂散动态范围测试与分析 |
| 4.3.3 通道隔离度测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多通道信号预处理设计 |
| 5.1 基于FPGA的 DDC设计 |
| 5.1.1 DDC原理 |
| 5.1.2 混频模块设计 |
| 5.1.3 滤波模块设计 |
| 5.2 脉冲压缩 |
| 5.2.1 脉冲压缩原理 |
| 5.2.2 频域法实现 |
| 5.2.3 脉压自检设计 |
| 5.2.4 PC实现与结果分析 |
| 5.3 PRF识别 |
| 5.3.1 PRF识别算法 |
| 5.3.2 PRF识别逻辑实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）微型SAR实时成像系统的硬件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作与结构安排 |
| 第二章 微型SAR实时成像系统相关理论及系统设计方案 |
| 2.1 线性调频波(LFM)信号理论及去线性调频技术简介 |
| 2.1.1 线性调频波(LFM)信号分析 |
| 2.1.2 去线性调频技术 |
| 2.2 系统总体分析与设计 |
| 2.2.1 相干双DDS扫频源发生器 |
| 2.2.2 数字接收系统 |
| 2.2.3 数字处理板卡系统 |
| 2.3 系统重要指标参数分析与设计 |
| 2.3.1 系统发射带宽 |
| 2.3.2 脉冲重复频率和线性调频脉冲宽度 |
| 2.3.3 中频回波信号采样率 |
| 2.3.4 接收机噪声系数 |
| 2.3.5 雷达发射峰值功率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 发射机及扫频信号源的设计 |
| 3.1 波形发生器指标与方案设计 |
| 3.1.1 X波段波形发生器具体指标 |
| 3.1.2 X波段波形发生器总体设计方案 |
| 3.2 频率合成技术 |
| 3.2.1 直接模拟频率合成器 |
| 3.2.2 锁相环频率合成器 |
| 3.2.3 直接数字频率合成器(DDS) |
| 3.2.4 DDS+PLL结合技术 |
| 3.3 微型SAR实时成像系统频率合成方案 |
| 3.4 DDS+DAC的设计方案 |
| 3.4.1 基于FPGA的 DDS线性调频信号实现 |
| 3.4.2 DDS工作频率限制 |
| 3.4.3 二倍时钟采样速率的DDS扫频源 |
| 3.4.4 高速D/A转换设计 |
| 3.5 专用DDS芯片设计方案 |
| 3.5.1 DDS芯片选型 |
| 3.5.2 寄存器SPI可编程控制 |
| 3.5.3 AD9914 扫频模式配置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字接收机和数据采集单元的设计与实现 |
| 4.1 接收机整体设计方案 |
| 4.2 数字下变频(DDC)处理理论 |
| 4.2.1 数字正交混频 |
| 4.2.2 抽取滤波 |
| 4.3 正交混频器设计方案 |
| 4.3.1 NCO正交混频 |
| 4.3.2 基于CORDIC的正交混频设计 |
| 4.4 抽取滤波的设计方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微型SAR实时成像系统整机测试及实验验证 |
| 5.1 实物展示 |
| 5.2 X波段波形发生器频谱测试 |
| 5.2.1 X波段小带宽输出方案频谱测试 |
| 5.2.2 X波段大带宽输出方案频谱测试 |
| 5.3一维距离向实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（10）基于FPGA的低空探测雷达信号处理系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.3 本文主要工作和章节安排 |
| 2 雷达结构、波形选择及信号处理方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 雷达指标要求、系统结构及波形选择 |
| 2.2.1 雷达信号处理系统主要参数要求 |
| 2.2.2 雷达工作模式相关参数要求 |
| 2.2.3 雷达系统结构 |
| 2.2.4 波形选择与参数设计 |
| 2.3 信号处理方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 信号处理算法分析与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 带通采样定理 |
| 3.3 线性调频宽窄脉冲复合信号特性分析 |
| 3.4 线性调频宽窄脉冲复合信号数字下变频 |
| 3.5 线性调频脉冲信号脉冲压缩 |
| 3.5.1 脉冲压缩体制雷达 |
| 3.5.2 匹配滤波 |
| 3.5.3 脉冲压缩处理方法及加窗特性 |
| 3.6 动目标检测(MTD) |
| 3.7 和差比幅测角 |
| 3.8 零中频和差双通道信号处理的MATLAB仿真 |
| 3.8.1 零中频处理后和差双通道信号处理流程设计 |
| 3.8.2 宽、窄脉冲脉压后距离门拼接的MATLAB仿真 |
| 3.8.3 零中频处理后和差双通道信号处理MATLAB仿真 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 信号处理系统硬件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 雷达信号处理器的整体架构设计 |
| 4.3 FPGA芯片性能及使用配置 |
| 4.3.1 FPGA芯片性能 |
| 4.3.2 FPGA的使用及配置 |
| 4.4 电源模块的设计 |
| 4.4.1 信号处理器的电源需求分析 |
| 4.4.2 信号处理器的电源模块设计 |
| 4.5 时钟模块的设计 |
| 4.5.1 信号处理器的时钟需求分析 |
| 4.5.2 信号处理器的时钟模块设计 |
| 4.6 DDR3 存储模块的设计 |
| 4.7 ADC采样模块的设计 |
| 4.7.1 AD9650 芯片的工作模式及电路设计 |
| 4.7.2 AD9650 芯片的性能评估 |
| 4.8 FPGA相关接口的设计 |
| 4.8.1 FPGA与前端硬件设备的时序控制接口设计 |
| 4.8.2 FPGA与 DSP间接口设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 信号处理的FPGA设计与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数字下变频的FPGA设计与实现 |
| 5.2.1 DDC实现结构 |
| 5.2.2 DDC实现结构中主要IP核的应用 |
| 5.2.3 DDC在 FPGA上的实现 |
| 5.3 脉冲压缩的FPGA设计与实现 |
| 5.3.1 脉冲压缩实现结构 |
| 5.3.2 脉冲压缩结构中FFT IP核的使用 |
| 5.3.3 脉冲压缩在FPGA上的实现 |
| 5.4 MTD的 FPGA设计与实现 |
| 5.5 FPGA资源复用及数据截位问题 |
| 5.5.1 FPGA的资源复用 |
| 5.5.2 数据截位问题 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 系统调试及外场测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 硬件平台调试 |
| 6.2.1 时钟系统调试 |
| 6.2.2 DDR3 模块调试 |
| 6.2.3 A/D数据采集模块调试 |
| 6.3 相关接口调试 |
| 6.3.1 时序控制接口模块的调试 |
| 6.3.2 EMIF16 接口的调试 |
| 6.3.3 SRIO接口的调试 |
| 6.4 信号处理系统调试 |
| 6.5 外场测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、中频脉冲压缩信号数字化直接产生技术研究（论文参考文献）
- [1]星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究[D]. 赵权. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]基于载波测距与脉冲压缩技术的伪随机编码谐波雷达设计与实现[D]. 陈晟. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [3]光学模数转换器关键技术研究[D]. 张戌艳. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术[D]. 李隆胜. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]一种高性能电离层测高仪的天线设计与数控系统研制[D]. 靳梦雅. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [6]用于深空探测的Chirp变换频谱仪关键技术研究[D]. 王业欢. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [7]面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究[D]. 寇长安. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]多路宽带AD采集的FPGA设计[D]. 桂宪满. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]微型SAR实时成像系统的硬件设计与实现[D]. 陈石磊. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]基于FPGA的低空探测雷达信号处理系统的研究与实现[D]. 宋祥伟. 南京理工大学, 2020(01)