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《VHF雷达数字中频接收机研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、总第180期舰船电子工程Vol.29No.62009年第6期ShipElectronicEngineering116*VHF雷达数字中频接收机研究与实现1),2)1)冯振伟梅顺良(清华大学电子工程系1)北京100084)(北京雷音电子技术开发有限公司2)北京100070)摘要雷达传统接收机常采用模拟正交检波,其I/Q信号幅度一致性误差和相位正交性误差较大,数字接收机可以较好的解决这一问题。文章研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器。给出了一种基于FPGA的数字中频接收机实现方案,进行了分
2、析和仿真,给出了测试结果。关键词雷达;数字中频接收机;A/D变换;数字下变频;FPGA中图分类号TN957.5ResearthandImplementationofaVHFRadarDigitalIFReceiverFengZhenwei1),2)MeiShunliang1)1)(Dept.ofElectronicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)2)(BeijingLeiyinElectronicTechnologyDevelopmentCO.,LTD,Beijing100070
3、)AbstractTheanalogquadraturedemodulationisusuallyusedintraditionalradarreceiver.ItsamplitudeandquadraturephaseimbalancesofI/Qsignalareworse.Digitalreceivertechnologyisaneffectivemethodtosolvetheproblem.Thetheoryandtechnologyofdigitalreceiverisintroducedinthispaper.Thedigita
4、ldownconversion,NCOandCICarediscussed.Finally,anexampleforimplementingaDigitalIFReciverbasedonFPGAisgiven.Theanalysisandsimulationismadeandthetestresultsaregiven.Keywordsradar,digitalIFreceiver,A/Dconversion,digitaldownconversion,FPGAClassNumberTN957.5化、直流漂移和非线性失真等影响;用数字混频
5、实1引言现正交解调,几乎可以做到绝对正交,I/Q幅度误传统接收机由于采用模拟正交检波,其I/Q信差极小,镜像抑制可较容易达到60dB以上,并且避号幅度一致性误差一般为0.4dB,相位正交性误差免了模拟混频产生的寄生信号和交调失真。一般为3,镜像抑制在30dB~40dB之间,这限制2理论基础了雷达系统性能的提高。随着软件无线电技术和可编程器件的发展和广泛应用,数字化技术在雷达2.1带通采样定理[1]带通采样[3]降低了对A/D变换器性能的要系统中的应用已成为一种必然趋势,数字接收机技术是实现高性能雷达接收系统的一种有效途径。求,可用较低的速
6、率对射频或中频信号采样。数字化接收机的优势主要有:在射频或中频采样,Shannon带通采样定理描述如下:若采样频率为可保留更多信息;减少了模拟电路的温漂、增益变fs、信号中心频率为f0、信号带宽为B,则fs满足*收稿日期:2009年2月20日,修回日期:2009年3月18日基金项目:海军装备预先研究项目(编号:010102)资助。作者简介:冯振伟,男,工程师,研究方向:雷达接收系统数字接收机。梅顺良,男,教授,博士生导师,研究方向:数字通信,无线通信系统。2009年第6期舰船电子工程117(2f0+B)/(n+1)fs(2f0-B)/n,n
7、为满足Q0(n)=sin(0n)(3)(f0/B-1)n条件的任意正整数;或(2f0+B)/则数字混频后有(n+1)fs(2f0-B)/n,且fs2B,n为任意正yI(n)=x(n)I0(n)整数,原信号可被不失真采样。采样后的信号频谱=A/2{cos[20n+(n)]+cos[(n)]}(4)以fs等间隔重复出现,如图1所示。yQ(n)=x(n)Q0(n)带通采样定理=A/2{sin[20n+(n)]-sin[(n)]}(5)适用的前提条件是数字滤波之后得到只允许在其中的一I(n)=A/2cos[(n)](6)个频带
8、上存在信号,Q(n)=-A/2sin[(n)](7)而不允许在不同的式(1)~(7)中,n=0,1,2,3!。频带上同时存在信数控振荡
