X波段雷達(dá)散射成像系統(tǒng)頻率綜合源設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)極大提高了對作戰(zhàn)目標(biāo)的探測與跟蹤能力，而隱形技術(shù)就成為提高作戰(zhàn)目標(biāo)生存與進(jìn)攻能力的有效手段。隱形性能主要取決于雷達(dá)散射截面積，相較于理論計算通過實際雷達(dá)成像測量能夠快捷準(zhǔn)確地獲得目標(biāo)特性，X波段頻率綜合源以其分辨率高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點，在雷達(dá)成像領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。
　　本文依托實際工程項目，分別對雷達(dá)散射成像、直接數(shù)字頻率合成技術(shù)以及鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)行了研究，并研制了一套由上位機(jī)控制臺控制的X波段頻率綜合源。首先

2、介紹了雷達(dá)散射成像基本原理，并對雷達(dá)散射中心的類別以及適用范圍分別進(jìn)行了介紹;重點討論了雷達(dá)成像的縱向分辨率與橫向分辨率。闡述了直接數(shù)字頻率綜合技術(shù)在工程實現(xiàn)中的基本結(jié)構(gòu)，詳細(xì)介紹了結(jié)構(gòu)各模塊的工作原理;簡要介紹了此技術(shù)的優(yōu)勢，并從數(shù)學(xué)角度詳細(xì)推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型;著重分析了直接數(shù)字頻率綜合的理想頻譜特性以確定其雜散噪聲來源;并給出了兩個抑制雜散噪聲行之有效的方案。接著介紹了鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)，并著重討論了結(jié)構(gòu)中各器件工作原理、組成形式及參數(shù)

3、指標(biāo);給出了相位模型及鎖相環(huán)動態(tài)方程表達(dá)式;最后討論了鎖相環(huán)的三個基本特性:相位噪聲特性、雜散噪聲特性、“同步狀態(tài)”下弱干擾的鎖相環(huán)穩(wěn)定性。其次給出了系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo);提出了四種常用的頻率綜合源方案并討論了各方案的工作原理、優(yōu)缺點及其適用場合。重點討論了直接數(shù)字頻率綜合電路、鎖相環(huán)電路、時鐘芯片選型，并給出了系統(tǒng)方案框圖，確定采用外置鎖相環(huán)倍頻的方式為直接數(shù)字頻率綜合電路提供參考時鐘的方案;從輸出頻率、相位噪聲以及雜散三個方面詳細(xì)論證了方

4、案的可行性。最后根據(jù)項目需求，完成了頻率綜合源軟硬件設(shè)計。硬件設(shè)計方面，選擇FPGA作為頻率綜合源的處理器芯片，并按功能將系統(tǒng)劃分為FPGA核心電路模塊、數(shù)據(jù)存儲電路模塊、數(shù)據(jù)通信電路模塊、直接數(shù)字頻率綜合電路、鎖相環(huán)電路、電源模塊，重點對各個模塊電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。軟件實現(xiàn)方面，重點結(jié)合選用芯片研究了閃存控制器模塊、USB控制器模塊、直接數(shù)字頻率綜合控制器模塊、鎖相環(huán)控制器模塊，并對每個子模塊進(jìn)行了仿真。最終通過上位機(jī)控制臺的配合，