高速接收機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、基于沖激體制的雷達(dá)是超寬帶雷達(dá)的一種，其具有短距離分辨率高、穿透力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、功耗小、信號(hào)保密性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于探地成像，醫(yī)學(xué)成像，穿墻成像等領(lǐng)域?；跊_激體質(zhì)的鉆孔測(cè)井雷達(dá)，被廣泛應(yīng)用于地層勘探。其通過發(fā)射Marx電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，對(duì)反射波信號(hào)的接收與處理，完成對(duì)地層的探測(cè)與成像。
　　雷達(dá)反射信號(hào)的接收通過接收機(jī)來完成，其作用為對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)保持，信號(hào)放大，模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以

2、完成對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)的處理與存儲(chǔ)。為保證接收機(jī)能盡可能精確地接收信號(hào)數(shù)據(jù)，接收機(jī)既要有高的數(shù)據(jù)采集速率，也要有高的采集分辨率。
　　本文是對(duì)基于沖激體質(zhì)的鉆孔測(cè)井雷達(dá)的等效采樣接收機(jī)的設(shè)計(jì)，其信號(hào)帶寬為1GHz，信號(hào)發(fā)射頻率為10KHz。由于雷達(dá)為鉆孔測(cè)井所用，需進(jìn)行高分辨率的成像。因此，雷達(dá)系統(tǒng)需要寬帶，高速采樣且有高分辨率的接收機(jī)進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的采集。本文設(shè)計(jì)的接收機(jī)帶寬達(dá)到1GHz，分辨率為14位，實(shí)時(shí)采樣率為100KHz，通過延時(shí)

3、接收控制，等效采樣率達(dá)到4GHz。
　　該等效采樣接收機(jī)主要組成部分包括采樣保持電路、運(yùn)算放大電路、雙極性脈沖產(chǎn)生電路、延時(shí)電路以及模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器。雙極性脈沖電路在觸發(fā)信號(hào)到來后產(chǎn)生雙極性脈沖，驅(qū)動(dòng)四平衡取樣門對(duì)接收到的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行采樣保持。信號(hào)經(jīng)過取樣門后，通過同相運(yùn)算放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)經(jīng)過采樣保持器輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化信號(hào)處理，然后將得到數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)高速接收功能，以250ps的步進(jìn)延遲