超寬帶雷達(dá)信號(hào)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、自上世紀(jì)七十年代開始，隨著脈沖雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，脈沖信號(hào)擁有的超寬帶特性開始引起人們的關(guān)注。本世紀(jì)初，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission）開放了超寬帶技術(shù)的可用頻段，之后超寬帶技術(shù)得到快速的發(fā)展。超寬帶技術(shù)相比與傳統(tǒng)的窄帶技術(shù)擁有帶寬寬，分辨率高，以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，所以超寬帶技術(shù)有希望成為未來(lái)高數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)。對(duì)于超寬帶技術(shù)的研究涉及各個(gè)方面，如前端的超寬帶發(fā)射電路，超寬帶

2、天線，以及后端的超寬帶接收電路，信號(hào)處理等。
　　在超寬帶雷達(dá)接收系統(tǒng)中，為了方便雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理，信號(hào)的采集至關(guān)重要。超寬帶信號(hào)往往是時(shí)域上極窄的脈沖，根據(jù)奈奎斯特采樣定律，利用普通的實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)需要高速的A/D轉(zhuǎn)換芯片，較難購(gòu)得且成本高昂，所以如何采用普通低速的A/D轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)至關(guān)重要。
　　為研究實(shí)現(xiàn)超寬帶雷達(dá)信號(hào)的采集，本文的工作分為以下幾個(gè)部分：首先介紹了研究超寬帶雷達(dá)信號(hào)采集器

3、的意義，以及目前國(guó)內(nèi)外解決超寬帶信號(hào)采集的各種方法，對(duì)于各種采集方式的優(yōu)劣進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　然后詳細(xì)介紹了信號(hào)采集的理論基礎(chǔ)，在信號(hào)采集的理論基礎(chǔ)上，分析了超寬帶信號(hào)采集的技術(shù)難點(diǎn)，并根據(jù)超寬帶信號(hào)采集的技術(shù)難點(diǎn)，利用等效采樣的理念設(shè)計(jì)了基于等效采樣原理的采集系統(tǒng)框架，并對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析論證，證明系統(tǒng)的可行性。系統(tǒng)的電路部分的相關(guān)接口是系統(tǒng)軟件控制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以論文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的電路框架。整個(gè)系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)可編

4、程門陣列（Field－Programmable Gate Array）為控制核心，利用嵌入式的方法控制其外圍電路實(shí)現(xiàn)等效采樣，論文給出系統(tǒng)的各模塊詳細(xì)電路以及最后的PCB原理圖。
　　之后論文主要對(duì)系統(tǒng)的軟件控制模塊進(jìn)行了詳細(xì)的研究，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的特點(diǎn)，利用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)了采集系統(tǒng)各模塊接口的相關(guān)控制程序，包括時(shí)序控制，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)傳輸控制以及系統(tǒng)的總體控制。并且設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的功能仿真程序，利用功能仿真程序?qū)ο到y(tǒng)的各