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全数字宽带雷达信号产生技术研究

薛备  
【摘要】:现代高科技战争对雷达信号产生器提出了越来越高的要求,要求它具有宽频带、高稳定、快速跳变和输出任意波形的能力。 本文结合宽带雷达信号产生理论,对增大雷达信号带宽的各种方法进行分析,选取了宽脉冲内附加线性调频的方法,以扩展信号的频谱。提出了一种全数字宽带雷达信号产生技术,并结合DDS技术设计出一种基于高速并行DDS的新型宽带雷达波形产生器。 这种新型全数字宽带雷达波形产生器用较低的工作时钟进行信号处理,经过多路合成后由高采样率的DAC输出信号。信号处理选用FPGA实现,高速DAC选择了ADI公司的AD9739系列芯片,通过硬件电路设计与系统软件的开发,完成了一个操作简便、性能良好的雷达波形产生系统。并对系统输出信号的时域、频域特性进行测试分析,昀后采集数据做脉冲压缩处理。综述本文的主要工作如下: (1)对宽带雷达信号的产生理论进行了阐述,主要论述了昀常用的宽带雷达信号——线性调频信号,并介绍了直接数字合成(D irect Digital Synthesis,简称DDS)产生线性调频信号的理论。 (2)根据多速率信号处理中抽取和插值理论,提出了一种利用并行DDS产生宽带雷达信号的方法,该方法以较低的速率进行信号处理,以高速率完成信号输出。 (3)设计了一种主要由FPGA和DAC组成的全数字宽带雷达波形产生器, FPGA为Virtex-5系列,DAC为AD9739。同时采用Matlab进行控制软件设计,可由PC直接控制波形的产生。 (4)用MATLAB软件控制系统输出任意波形,并对输出信号的时域、频域特性进行测试分析,昀后采集线性调频信号数据做脉冲压缩处理。


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