射频带通采样雷达数字接收机的研究与设计

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：盈垒如睁年乡月2多目学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。女胗年3月彩日硕士论文射频带通采样雷达数字接收机的研

2、究与设计摘要Y2520420lililllliHliiiililiiUllimliHillillL波段航管一次雷达是确保民航班机飞行安全的重要空管设备，为其设计高性能的数字接收机是非常有意义的。由于受数字器件水平的限制，中频采样是目前雷达数字接收机的主流方案，但这种接收机需要使用模拟混频器，复杂的模拟前端限制了其性能。随着微电子技术的高速发展，射频带通采样结构已经可以应用于L波段航管雷达数字接收机。这种结构的接收机没有模拟混频环节，简单的射频前端使其拥有比中频采样数字接收机更高的可靠性和稳定性。本文首先介绍了雷达数字接收机的相关理论，针对某L波段航管一次雷达信号带宽较窄，载频变化

3、范围较大的特点，为其设计了射频带通采样的数字接收机方案，具体包括采样方案、正交变换方案、可控变频方案和抽取滤波方案，并对方案进行了相应的MATLAB仿真。然后在ALTERA公司的FPGA芯片EP4SGX230上实现了接收机数字前端，包含正交变换模块、可控变频模块和多级抽取滤波模块。本文对接收机的硬件设计和FPGA开发设计进行了研究，调试结果表明，系统方案切实可行，设计满足要求。关键词：射频，带通采样，雷达数字接收机，数字正交变换，可控变频，抽取滤波，FPGA。AbstractL．BandATCprimarysurveillanceradar，whichisallimportant

4、airtrafficcontrolequipment，istoensureflightsafetyoftheairlines．Inthissense，itisverymeaningfultodesignhigh．performancedigitalradarreceiver．Duetothelimitedlevelofthedigitaldevices，IntermediateFrequency(IF)samplingisthemainschemeofthedigitalradarreceiver．However,analogmixerisneededinthiskindofdi

5、gitalradarreceiveranditsperformanceislinfitedbytheanalogfrontend．Withtherapiddevelopmentofmicroelectronicstechnology,RadioFrequency(RF)bandpasssamplingstructurecouldbeappliedtotheL-BandATCdigitalradarreceiverandthisstructurehasnoneedofanalogmixer．TheRFfrontendisverysimpleSOthatithasmorereliab

6、ilityandstabilitythanIFsamplingstructure．Firstly,thetheoryofdigitalradarreceiverisintroducedinthispaperandthedigitalradarreceiverbasedonRFsamplingscheme，whichincludessamplingscheme，orthogonaltransformationscheme，controllablefrequencyconversionschemeanddecimationfilteringscheme．iSdesignedaccor

7、dingto也echaracteristicsofthenarrowbandwidthandthecharacteristicsoflargecarrierfrequencyrangeofoneoftheL-BandATCradarsignalandtheschemeisalsoperformedaccordinglybyMATLBAsimulations．Thenthedigitalradarreceiverfrontend，whichincludesorthogonal,xa