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雷达数字中频接收机系统设计方案详细解析描述作为雷达系统的重要组成，传统的天气雷达接收机主要采用瞬时自动增益控制扩展动态范围，利用模拟I、Q解调器对信号进行模拟解调，对接收机硬件依赖性强，信号适应能力差，而软件无线电技术的出现导致了无线电接收机的革新。
随着器件水平的迅速发展，作为软件无线电的重要内容，数字接收机日益成熟并已经在雷达、电子战和通讯接收机中普遍应用。
软件无线电最终目标是将模数转换器件（ADC）紧接在电台天线，直接在信号射频进行采样，将模拟信号转换成数字信号，射频以下其他的所有处理功能全部采用软件模块来实现。
当前，数字接收机在气象雷达中已经得到较大范围的推广，实际运行效果显著，其优势主要表现在体积变小、成本降低、系统复杂程度降低，表现突出的是灵敏度和动态范围性能有较大提升。
这些数字接收机基本上采用如图1设计框图，主要由三大部分构成，即高性能模数转换（采集）、超大规模可编程逻辑器件实现数字变频功能和数据传输。
这类设计不足之处在于，每个环节都需要精心设计，导致整个设计周期过长或系统过于复杂，寻找一种高集成度数据采集平台以简化设计无疑成为亟待解决的问题。
图1通用数字接收机框图凌华PCI-9846H高速数字化仪，可提供高精度、低噪音及高动态范围性能，高密度且高精准度，那么基于该板卡特点，是否可以成功设计出一种风廓线雷达数字中频接收机，从而简化数字接收机的冗长、繁琐且易出错的设计研制工作呢？简化系统的机会结合某型风廓线雷达系统参数特点，中频频点为50MHz，带宽为5MHz，数字中频接收机采用基于多相滤波的数字正交变换方法。
该方法不仅不需要正交本振，且后续的数字滤波器阶数可以很低，实现起来简单。
对ADC的数据进行直接下变频，ADC采样后数字信号经过两路分离处理后，通过半带滤波、降速率、数字滤波最终得到两路正交的雷达基数据输出。
分析PCI-9846H高速数字化仪资源及结构特点，为验证系统的可行性，设计按图2搭建系统仿真平台。
技术在扩大米波雷达测高范围中的应用李文锋!陈伯孝西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安摘要针对基于波瓣分裂的米波雷达测高方法只能在低仰角范围内～测高的问题提出一种将数字波束形成技术与波瓣分裂相结合的米波雷达测高方法以扩大仰角测量范围～该方法采用个不同高度的天线接收回波信号利用技术判断出目标的仰角范围再利用比幅比相的方法进行测高计算机仿真结果表明该方法对仰角在以下的目标能有效地测量高度关键词米波雷达测高波瓣分裂数字波束形成中图分类号文献标识码文章编号～引言米波雷达由于其波长较长在反隐身抗反辐射导弹等方面有其独特的优势近些年来受到世界各国的普遍重视发展米波雷达又被放到雷达探测系统的重要位置但是米波雷达的波束较宽地面反射又引起波瓣分裂通常只能用来估高而不能测高因此两坐标雷达难以满足现代战争的需要现代战争要求雷达具有三坐标功能故如何增加米波雷达的测高功能是雷达界要解决的难题之一数字波束形成技术充分利用了阵列天线所检测到的空间信息可以方便地获得超分辨和低副瓣性能实现波束扫描自校准和自适应波束形成等由于在高仰角存在分区模糊问题文献提出的基于波瓣分裂的米波雷达测高方法只能在低仰角范围内使用为了使这种测高方法具有更大的实用价值需增大其测高范围本文提出一种利用数字波束形成技术来扩大仰角测量范围的方法为便于介绍首先简单介绍基于波瓣分裂的米波雷达测高方法的原理然后重点介绍与波瓣分裂相结合的测高方法最后给出计算机仿真结果基于波瓣分裂的测高方法用波瓣进行测高波瓣必须对仰角敏感波瓣分裂使得每一个波瓣的宽度变窄这为米波雷达测高带来可能当然如果只采用一副接收天线还是无法判断回波是在哪一个波瓣上因此需第期年月雷达科学与技术收稿日期修回日期采用多个天线这里假设采用个接收天线进行测高如图所示和分别为个接收天线其高度分别为和假设目标高度为仰角为目标与天线间的水平距离为则有设目标与接收天线间直达波的距离和地面反射波的波程分别为和根据几何关系有这样由目标二次辐射的直达波和反射波的合成基带信号为。
电子科技大学硕士学位论文LFMCW雷达中频数字化接收实现研究姓名：李先锋申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：杨建宇20040601电子科技大学硕士学位论文摘要中频数字化接收系统的主要特点是在中频进行采样、数字混频，然后进行相应的信号处理，从而提取所需信息。
在雷达中采用中频数字化接收技术，可以运用灵活的数字信号处理技术，实现更为强大的功能。
由于Ｉ，ＦＭＣＷ雷达信息提取的特点，其中频数字化接收系统与其他中频数字化接收系统不尽相同。
ＬＦＭＣＷ雷达中频数字化接收系统中，由于进行混频的本地信号与接收信号相同（只有时延的差别），而不是可以随意设定频率的本振，所以，即使对回波信号采样后保留了回波信号的频谱结构，也不能保证差拍能获得所需信号。
因而采样定理在此的应用受到了限制，必须从保留所需差拍信号的角度出发推导新的采样率设定公式。
本文根据中频数字化接收的有关理论，结合ＬＦＭＣＷ雷达的基本工作原理，对ＬＦＭＣＷ雷达中频数字化接收理论进行研究。
其主要内容如下：（１）详细分析了ＬＦＭＣＷ雷达接收系统信号获取过程，推导出这种雷达中频数字化采样率设计的一般性结论。
（２）根据对ＬＦＭＣＷ雷达中频数字化理论的研究，结合某ＬＦＭＣＷ雷达的实际要求，提出该雷达的中频数字化接收设计方案，并在ＭＡＴＬＡＢ中对这一方案进行了仿真分析，验证了方案的正确性和有效性。
（３）在方案验证的基础上，利用ＦＰＧＡ芯片对系统进行实现，并对实际系统进行了测试。
理论研究和硬件测试的结果表明，ＬＦＭＣＷ雷达中频数字化接收系统达到了项目设计要求。
关键词：线性调频连续波雷达，中频数字化接收，ＣｙｄｏｎｅＦＰＧＡ电子科技大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＦｏｒｔｈｅＬＦＭＣＷｒａｄａｒ，ｉｔｇｅｔｓｔａｒｇｅｔｓ’ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｙｂｅａｔｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｈａｔｔｈｅＩＦｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆＬＦＭＣＷｒａｄａｒｉｓｎｏｔｓｉｍｉｌａｒｔｏｏｔｈｅｒｌｙｐｅｓｒａｄａｒ，ＴｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｍａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｔｈｅＩＦｄｉｇｊｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＬＭＣＷｒａｄａｒ，ｏｎｅｉｓｔｈｅｌｏｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｉｓｎｏｔａｓｉｎｇｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｂｕｔａｄｉｇｉｔａｌＬＦＭｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓａｎａｌｙｓｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓａｍｐｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｕｓｕａｌｄｉｇｉｔａｌｄｏｗｎ—ｃｏｎｖｅｒｔｏｒｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙｏｆｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐ—ａｒ，ｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋａｎｄｒｅｓｕｌｔｓＣａｌｌｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｆｌｏｗｓ：１）Ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｐｌｅｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅ１Ｆｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｄｒａｗａｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｏｆｈｏｗｔｏｄｅｓｉｇｎａｐｒｏｐｅｒｓａｍｐｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．２）ＡｃｃｏｍｐｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＩＦｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒｏｆａＬＦＭＣＷｒａｄａｒ．３）ＤｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｂａｓｅｄｏｎＥＰｌＣ６１４４ＴＣ８．ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇｉｎｄｉｅａｔｅｔｈ缸ｔｈｅｗｏｒｋｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｓｙｓｔｅｍ’ｓｄｅｍａｎｄ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅＩＦｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅＬＦＭＣＷｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍ’ｓｄｅｍａｎｄｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎ，Ａｎｄｔｈｅｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｇａｉｎｅｄｂｙｔｅｓｔｒｅａｃｈｔｈｅｒｅｄａｒｓｙｓｔｅｍ’ｓｄｅｓｉｇｎｄｅｍａｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＦＭＣＷｒａｄａｒ，ＩＦｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｉｖｅｒ，ＣｙｃｌｏｎｅＦＰＧＡＩＩ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
DBF技术在米波雷达中的应用摘要：本文结合米波雷达系统，对DBF技术进行应用研究。
采用一种合成宽零陷天线方向图抑制干扰的方法，降低了期望方向图主波束的畸变程度，有利于信号的后续处理。
权系数计算是DBF体制雷达的核心。
为节省权系数应用期间的系统开销，依据系统及算法自身特点，提出了采用权值修正的方法更新权系数，实现简单且避免了重复求解加权系数。
计算机仿真结果表明了本文所述方法的可行性，达到在抗干扰的同时保持主瓣形状的目的。
关键词：方向图合成；抗干扰；宽零陷；权系数1引言DBF （Digiatl Beam Forming）技术是一种以数字方法进行加权运算来实现波束形成的技术。
权值根据阵元采样数据，运用某种自适应方法进行更新，从而使接收或发射波束具有特定的形状和期望的零点。
DBF在基带上保留了天线阵列单元信号的全部信息，因而可以采用先进的数字信号处理技术对其进行处理，以获得优良的波束性能[1]。
采用DBF体制的米波雷达，可实现同时多波束，波束控制灵活方便，有很强电子战能力。
此外，该体制雷达易于实现低副瓣波束和自适应零点，从而改善传统体制米波雷达在测量方位精度、抗干扰能力等方面固有的缺点[2]。
所以，DBF 技术在雷达应用中具有重要意义。
2 DBF技术应用DBF体制的雷达在抗干扰的同时实现多波束。
针对在方位上有一定范围的干扰，采用宽零陷合成算法抑制干扰。
当约束的零陷区间宽度足够小时，该算法也可以用来合成单纯零点。
当天线存在幅相误差时，只需要对算法中的理想约束矩阵进行相应的修正，就可以消除幅相误差对零点的不利影响[3]。
宽零陷合成算法使得在抑制干扰的同时达到主波束保形。
2.1宽零陷的线性约束算法假设窄带系统的接收阵列由N个无方向性的阵元组成，其方向函数就应为（1）其中，W为波束系数向量，是与阵列参数和信号波长有关的阵列信号矢量，上标H和T分别表示矩阵或向量的共轭转置和转置。
那么θ方向来的单位信号源在该阵列波束形成后的输出功率为（2）因此，假设在区间上连续布满了单位信号源，波束宽零陷的物理意义就是能将某一区间的干扰信号抑制到某一所希望的强度以下，因此合成具有指定零点的方向图可以视为下式的最优化问题[4]称为约束矩阵；W是一常规的波束系数，它包含了我们对主波束指向以及旁瓣电平的期望；为功率抑制系数，与期望的干扰抑制后剩余功率的比率相关。
雷达科学与技术Radar Science and Technology第1期2021年2月Vol. 19 No. 1February 2021DOI ： 10. 3969/j. issn. 1672-2337. 2021. 01. 006一种新体制的高频地波雷达设计与实现杨钊，吴雄斌，张兰(武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072)摘要：传统高频地波雷达接收机与天线阵列由长电缆连接，存在成本高、架设难、不易维护等问题。
本文提出了 一种新体制的高频地波雷达系统，该系统将多通道接收机分为多个装配在接收机天线附近的独立的单通道接收单元，接收单元与天线之间采用短电缆连接模式，各个接收单元之间通过GPS/北斗进行 时钟同步，通过无线方式进行参数配置和数据传输。
在完成单通道接收单元设计与实现后，通过闭环实验和海边现场实验对整个新系统进行了检测，得到了稳定的海洋回波,证明了新体制雷达系统的可行性。
关键词：地波雷达；无线传输；新体制；单通道接收单元中图分类号:TN95& 93文献标志码:A 文章编号：1672-2337(2021)01-0035-05Design and Implementation of a New HF Ground Wave RadarYANG Zhao, WU Xiongbin, ZHANG Lan{School of Electronic Information ?Wuhan University j Wuhan 430072, China)Abstract ： The receiver of the traditional high frequency (HF) surface wave radar (SWR) was usually con nected with the receiving array by long cables, which may increase the cost and difficulty of the installation and maintenance for the radar system. A novel HF SWR system is introduced in this paper. The receiving module of this system composes of several independent single-channel receiving units mounted near the receiving antennas, and a short cable connection mode is used between the receiving unit and the antenna. The clock synchronization between each receiving unit is realized through GPS/BDS )and parameter configuration, and data transition for the radar system are achieved through wireless transmission. The new radar system has been checked through the closed-loop experiments and field experiments and has received stable sea echoes 5 which demonstrates the feasi bility of the proposed radar system.Key words ： ground wave radar ； wireless transmission ； new system ； single channel receiving unit0引言高频地波雷达可以实现对视距外海洋状态和海上目标的大范围、高精度和全天候的实时监 测m ,因此，高频地波雷达在海洋监测和国防等领 域具有独特的应用前景和优势，成为了立体化海洋信息监测的重要工具之一。
基于软件无线电的射频直采数字接收机研究鲁长来;倪文飞;夏丹【摘要】针对L波段一次航路监视雷达(PSR)的应用需要,提出了基于软件无线电设计思想的一种射频直接采样数字接收机方案,分析论证了该体制接收机的性能水平情况,并与当前应用的模拟超外差两次下变频结合低中频采样数字接收机进行对比,总结了本方案的应用优势,给出了实验验证结果.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】5页(P51-55)【关键词】L波段;射频直接采样;数字接收机【作者】鲁长来;倪文飞;夏丹【作者单位】安徽四创电子股份有限公司合肥230088;安徽四创电子股份有限公司合肥230088;安徽四创电子股份有限公司合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN9570 引言软件无线电概念[1]的提出至今已经二十多年了，经过这些年的技术理论发展和电路器件水平提升，软件无线电的工程化应用研究也在深入推进。
当前L波段一次航路监视雷达系统采用的是常规超外差两次变频接收机，在30MHz低中频频率进行信号带通采样数字化接收处理，从长远来看，该雷达系统对接收机设备存在升级换代、新技术推广、可靠性进一步提升、电路小型化高集成、配套功能多样化、软件化配置程度高等诸多新的应用需求。
借助于软件无线电的设计思想，本文提出了在L波段200MHz工作带宽内实施直接射频采样数字化，然后再进行基于大规模高速FPGA的功能可配置实时接收处理，形成雷达的全程I、Q数字回波信号，最后通过光纤接口传输给雷达系统服务器进行软件化信号处理，基本可以达到接收机硬件平台化、软件可配置、功能可扩展的软件无线电目标。
1 设计参数1)接收频率范围：1200MHz～1400MHz;2)接收跳频步进：1MHz;3)接收跳频时间：小于2μs;4)瞬时动态：不小于65dB;5)总动态：不小于90dB；6)信号带宽：2MHz；7)接收灵敏度：优于-109 dBm。
