全相參固態(tài)化雷達(dá)信號(hào)接收與處理實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的真空管雷達(dá)發(fā)射機(jī)相比，由晶體管組成的固態(tài)發(fā)射機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)，20世紀(jì)80年代以來，晶體管的生產(chǎn)工藝得到了飛速的發(fā)展，越來越多的設(shè)計(jì)師開始考慮用固態(tài)器件去替代真空管。
　　然而雷達(dá)發(fā)射機(jī)的固態(tài)化并不是一帆風(fēng)順的。從真空管技術(shù)到固態(tài)電子技術(shù)的過渡實(shí)際上是非常緩慢的。與傳統(tǒng)的雷達(dá)發(fā)射機(jī)相比，單個(gè)固態(tài)組件的輸出功率是很有限的，而使用真空管的雷達(dá)發(fā)射機(jī)通常具有大峰值功率和低占空比。直接將真空管發(fā)射機(jī)替換為固態(tài)發(fā)射機(jī)是不現(xiàn)實(shí)的，在相同

2、的設(shè)備量下，固態(tài)發(fā)射機(jī)是無法達(dá)到真空管發(fā)射機(jī)的峰值功率的。更換了固態(tài)發(fā)射機(jī)的雷達(dá)，為了充分利用固態(tài)發(fā)射機(jī)高平均功率的特點(diǎn)，必須提高發(fā)射占空比。然而高發(fā)射占空比會(huì)對(duì)雷達(dá)的其他系統(tǒng)，尤其是信號(hào)接收與處理系統(tǒng)造成巨大影響。傳統(tǒng)的真空管發(fā)射機(jī)雷達(dá)想采用固態(tài)發(fā)射機(jī)，必須對(duì)信號(hào)接收與處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使之能夠與固態(tài)發(fā)射機(jī)的特性相匹配，從而發(fā)揮出固態(tài)發(fā)射機(jī)應(yīng)有的性能。
　　本文以全相參脈沖壓縮雷達(dá)的固態(tài)化改進(jìn)為背景，以信號(hào)接收與處理技術(shù)為切入點(diǎn)

3、，對(duì)信號(hào)產(chǎn)生和信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了研究。具體工作可以概括為以下幾點(diǎn):
　　本文首先對(duì)固態(tài)化雷達(dá)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入分析，研究了固態(tài)化發(fā)射機(jī)的優(yōu)勢(shì)與局限性，分析了應(yīng)用固態(tài)化發(fā)射機(jī)后，信號(hào)產(chǎn)生與信號(hào)處理所面臨的挑戰(zhàn)，闡述了研究全相參固態(tài)化雷達(dá)的信號(hào)接收與處理技術(shù)的意義。
　　其次，研究了全相參固態(tài)化雷達(dá)的總體技術(shù)。概括性的介紹了全相參固態(tài)化雷達(dá)的各組成部分及其功能。重點(diǎn)介紹了固態(tài)化雷達(dá)的信號(hào)接收與處理技術(shù)。
　　再次，

4、對(duì)全相參固態(tài)化雷達(dá)的信號(hào)產(chǎn)生和信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的硬件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定了硬件總體方案，進(jìn)行了器件選型和原理圖的設(shè)計(jì)。
　　然后，研究了信號(hào)產(chǎn)生的基本原理和方法，針對(duì)全相參固態(tài)化雷達(dá)發(fā)射波形的需求，研究了多通道信號(hào)產(chǎn)生和組合脈沖形成技術(shù)，利用通道分離和數(shù)據(jù)融合技術(shù)解決了正常信號(hào)和補(bǔ)盲信號(hào)的發(fā)送接收問題。研究了脈沖壓縮的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)時(shí)域和頻域兩種脈沖壓縮方法進(jìn)行了對(duì)比，并進(jìn)行了工程實(shí)踐。針對(duì)多種信號(hào)形式切換過程中，脈沖壓縮后

5、的底噪增益不均衡的問題，提出了一種通過調(diào)整脈沖壓縮系數(shù)的方法進(jìn)行脈沖壓縮增益均衡的算法。能夠使雷達(dá)在切換信號(hào)形式時(shí)，保持底噪的穩(wěn)定。針對(duì)傳統(tǒng)相位編碼信號(hào)硬限幅處理過程中，因?yàn)檗D(zhuǎn)換精度問題導(dǎo)致相位信息損失的問題。在工程實(shí)踐過程中采用了一種新的硬限幅實(shí)現(xiàn)方法，避免了硬限幅過程中的相位信息損失，提高了動(dòng)目標(biāo)處理的改善因子。
　　最后在整機(jī)的工作條件下，通過示波器對(duì)信號(hào)產(chǎn)生模塊輸出的典型信號(hào)進(jìn)行了測(cè)試。通過在不同信號(hào)形式之間進(jìn)行切換的方法