宽带数字t%2fr组件中通道均衡理论及实现研究

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1、摘要数字阵列雷达是一种收发波束的形成都采用数字波束形成技术的全数字阵列扫描雷达。实现宽带数字阵雷达的关键技术是数字T／R组件。无论是何种用途、哪个频段的数字阵列雷达，其每个天线辐射单元后都必然连接着一个数字T／R组件。自1995年，AdrianGarrod首次提出了数字T／R组件的基本概念后，各国都开始对数字T／R组件及相关技术开展了大力研究。宽带数字阵列雷达阵列通道中的模拟器件及其构成的电路特性的差异会使多个发射通道和接收通道产生随频率变化的幅度和相位特性的不一致，即通道失配。通道失配会严重影响宽带数字阵列雷达所具有的优越性能。在数字T／R组件设计中必须采用通道均衡技术补偿这种与频率有关

2、的幅相误差。本文以S波段宽带数字阵雷达系统为应用背景，研究用于宽带数字相控阵雷达讯组件的数字实验模块，根据宽带数字相控阵雷达的特点，并结合目前的器件水平，对通道均衡及T／R组件相关技术的原理和实现方案进行优化研究，以达到有效地利用硬件资源、提高宽带数字阵列雷达的性能、降低模块功耗的目的。首先，本文介绍了数字T／R组件的工作原理及基本架构，并简要介绍了数字接收机技术、直接数字合成技术、通道均衡技术、低功耗等数字T／R组件相关技术的基本原理。然后，本文对通道均衡技术进行了进一步的研究，详细阐述了均衡频域算法的基本理论，利用Matlab对于影响均衡效果的几个重要参数进行了仿真分析，并给出了参数选

3、择上的建议。接着，本文根据项目具体要求和仿真实验的结果，确定了方案及主要参数，利用FPGA对宽带数字T／R组件数字模块中通道均衡及相关技术的实现方案进行了研究设计，力求在资源损耗和系统性能之间找到较好的平衡点，详细介绍了通道均衡模块及相关技术的实现方案。最后，本文采用Matlab和QuartusII8．0相结合的方式，利用频谱仪及示波器等仪器，结合T／R组件射频模块，对宽带数字T／R组件数字模块进行联合调试，分析均衡效果，并利用DA算法对资源利用情况进行了进一步优化。关键词：宽带数字阵列雷达，数字T／R组件，通道均衡，直接数字合成技术ABSTRACTDigitalarrayradaruse

4、sdigitalbeamformingtechnologyinreceivingandtransmitting．Thekeytechnologyinrealizingwide-banddigitalarrayradarisdigitalT瓜module．Nomatterwhatthepurposeitis，orwhichfrequencybanditworksin，everyantennaelementconnectsadigitalT／Rmodule．In1995，AdrianGarrodmentionedtheconceptofdigitalT／Rmodule．Afterthat，mo

5、stofcountriesbegantodoresearchinthisfield．Thechangesinthecharacteristicofanalogdevicesandcircuitsintheelementchannelswillcausethefi：equency-dependentamplitudeandphasedifferenceofreceiverchannelsandtransmitterchannelsinWDAR，whicharecalledchannelmismatch．Thecompensationcanbeachievedbychannelequilibr

6、iuminaigitalT／Rmodule．T11isdissertationresearchesadigitalexperimentmoduleofwide-banddigitalarrayradarT／RsystemwhichworksinS-band．Accordingtothefeatureofwide．banddi西talphasearrayradar,andbasedonthecurrenthardwaresituation，thedissertationresearchtheprincipleandrealizationofthedigitalwaveformsynthesi

7、stechnology,channelequilibriumanddi．gitaldown-conversion，inordertofindawaytousethehardwareresourceefficiently,improvetheperformanceofthewide-banddigitalradar,andreducethemodule’Spowerconsumptionatthesametime．Firs