寬帶雷達信號偵察接收關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、寬帶雷達信號偵察接收已成為電子戰(zhàn)偵察系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，其特征是利用靠近射頻前端的高速ADC來實現(xiàn)寬開監(jiān)視，利用數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來降低數(shù)據(jù)率，后端對所截獲的低速率信號進行高精度信號特征提取。 本文提出基于模擬和數(shù)字混合信道化架構(gòu)實現(xiàn)寬頻段覆蓋，采用高溫超導高靈敏度接收前端實現(xiàn)高靈敏度接收，采用兩道時差并行采集和解復用技術(shù)實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的采集和存儲，采用基于高速、大規(guī)模的FPGA和DSP的數(shù)字接收與處理技術(shù)實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換和多同時到

2、達信號的快速分離、調(diào)制類型識別以及高精度參數(shù)估計。本文在相關(guān)三個課題支撐下，實現(xiàn)了基于高溫超導接收前端的數(shù)字信道化偵察接收體系架構(gòu)的驗證，實測結(jié)果驗證了本文關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)的可行性。 本文主要工作和貢獻有： 1、研究了信道化偵察接收的理論基礎(chǔ)、體系架構(gòu)和實現(xiàn)方案。同時指出體系中的關(guān)鍵技術(shù)在于高靈敏度接收前端、高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)、高速數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)和多同時到達雷達信號的快速參數(shù)估計技術(shù)，并提出相應(yīng)解決思路。 2、用超導材

3、料制成的超導濾波器連同低噪聲放大器組成的超導子系統(tǒng)可以使接收前端的噪聲溫度達到極低的水平，從而提高偵收靈敏度。提出了基于高溫超導技術(shù)的高靈敏度接收前端設(shè)計方法，指出其重點在于接收前端的帶通濾波器組和低噪聲放大的設(shè)計和制作。多片ADC時差并行采集技術(shù)為寬帶數(shù)字接收所需的高速高精度數(shù)據(jù)采集提供了一種解決方案，研究并實現(xiàn)了兩通道時差并行高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)。 3、基于多相濾波器組的高速數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)是可行的方法，本文研究了其高效實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，

4、指出任何一種信道化實現(xiàn)都是性能的平衡，提出速度優(yōu)化的并行實現(xiàn)的展開結(jié)構(gòu)方法和面積優(yōu)化的時分復用硬件單元的折疊實現(xiàn)方法。 4、研究了單脈沖信號、二相編碼信號和線性調(diào)頻信號的快速信號調(diào)制類型識別算法和盲分離算法；提出基于傅里葉系數(shù)的實部或虛部內(nèi)插的實正弦信號快速頻率校正算法，在此算法基礎(chǔ)上，提出了基于優(yōu)化近似核和量化位數(shù)并提高其動態(tài)范圍的快速測頻和校正算法；研究了一種基于定尺度小波變換的二相編碼信號參數(shù)估計方法，采用基于傅立葉系數(shù)插

5、值的迭代算法提高信號載頻的估計精度，并提出能有效提高碼速率估計精度的改進算法；提出基于瞬時自相關(guān)解線調(diào)和RAT的方法快速估計調(diào)制斜率，以此引導FrFT由二維搜索簡化為一維搜索，從而有效的減小運算量和分離強弱信號，并同時完成信號的其它參數(shù)快速估計算法。 5、研究了基于高溫超導接收前端的數(shù)字信道化接收系統(tǒng)實驗平臺的設(shè)計和硬件實現(xiàn)，其中包括實驗平臺的總體方案、高速A/D板、信道化處理板、參數(shù)估計處理板和顯控軟件。測試結(jié)果顯示實驗平臺具