【硕士论文】高性能DDWS雷达信号发生器的设计与实现.pdf

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1、浙江大学硕士学位论文高性能DDWS雷达信号发生器的设计与实现姓名：齐恒申请学位级别：硕士专业：电子科学与技术指导教师：冉立新20050301浙江大学硕士学位论文摘要雷达是对远距离目标进行无线电探测，定位，测轨和识别的电子设备，无论军用还是民用，都占据重要位置。雷达技术的迅速发展，促使雷达性能不断提高。而雷达的应用，关键在于需要针对不同的场合选择不吵雷达波形，因此雷达波形产生技术，是雷达系统的核心技术。雷达信号产生技术，已经由传统的模拟技术向数字技术方向发展。随着高速大规模集成电路技术的发展，用数字法产生其他复杂雷达波形信号的技术日益受到重视，并得到广泛应用。近年来出现了直接数字合

2、成(DirectDigitalSynthesis，简称DDS)法。应用直接数字合成法能够合成各种信号波形，因此该技术使得雷达信号发生器的适用场合吏加广泛。直接数字合成(DDS)复杂波形主要有两种方法，直接数字频率合成口irectDigitalFrequencySynthesis，简称DDFS)和直接数字波形合成(DirectDigitalWaveformSynthesis，简称DDWS),DDWS技术不仅具有精确的相位，频率分辨力，而且能够方便的实现各种复杂波形，同时能够采用各种有效的方法提高频谱纯度。最重要的是该技术可以在调频带宽内对雷达系统信号的幅度和相位进行预失真校正，从而

3、得到接近理想的输出信号。本文采用该技术设计并实现了一个宽带雷达信号产生器。该产生器由DDWS技术双路基带信号产生器和正交调制器组成。DDWS基带信号部分能够实现输出带宽达50Mhz的基带信号，同时，只要改变软件的参数设置，通过板上控制电路，控制软件能够很容易的对输出波形的频率，幅度，相位，脉冲波形的宽度和调频带宽等等进行精确控制和校正。正交调制系统将DDWS技术生成的2路正交基带正交调制到所需的中频。以备后续电路进一步倍频以得到宽带或超宽带雷达复杂波形信号。该正交调制系统的输出性能极为优秀，输出信噪比达一45dB，远超同类波形生成ui*早04,1知相的省21,E巨仕才尝县ilt招

4、六左3}1z_‘，馨睽愁赓燮竺塑守结鲤然带来它“身的缺陷一杂散电平高，为了提升该系统的'}t9G.4,XWwTf'ff4lty%IDDWS系统的噪声分量的来源，指出了噪声分量主要来源于DAC的杂散，PCB设计，幅度量化误差等等。同时，针对这些噪声来源，本文首先是详细说明了高速电路设计的原则，最大化减小在电路上引入的噪声。再者，本文分析了滤波器设计原理，设计了一个合适的滤波器，去除了高频谐波和高频杂散。最后，本文应用预失真补偿的原理，在软件上改进电路输出波形，对幅度和相位进行补偿，从而进一步降低噪声分量，提高系统频谱纯度。关键词:雷达，信号产生器，DDWS，正交调制，高速电路设计浙

5、江大学硕士学位论文AbstactRadarisoneofthemostimportantelectronicequipmentusedtodetectandorientateradiosignals.Asithasbeenwelldeveloped,Radartechniquehasbeenextensivelyapplied.Thekeytechniqueofradaristochooseasuitablewaveformforthespecificapplication.ThegreatsuccessofhighspeedVeryLargeScaleIntegration(V

6、LSI)changespeople'smindandhabitfromtheanalogworldtoadigitalone.Thesamethinghappenedinradarsignalproduction.ArecentdevelopedtechniqueofDirectDigitalSynthesis(DDS)promotesthedigitalradarsignalgeneratiorDDStechnicgeneratescomplexsignalintwomethods:DirectDigitalFrequencySynthesis(DDFS)andDirectDi

7、gitalWaveformSynthesis(DDWS).DDWSprovidesprecisesignalphaseandpowerfulfrequencyresolvingcapability,meanwhileproducessortsofcomplexwaveinamoreconvenientwayandimprovesthespectrumpurity.WhatthemostimportantisthatDDWScanPre-distorttheamplitudeand