单脉冲跟踪接收机技术研究

四相调制单通道单脉冲跟踪接收机设计四相调制是一种数字通信中常用的调制方式，被广泛应用于无线通信领域。

本文将介绍一个基于四相调制的单通道单脉冲跟踪接收机的设计。

单通道单脉冲跟踪接收机是一种用于追踪脉冲信号的接收机，常用于雷达系统等应用中。

它通过将接收到的信号与本地振荡信号进行相关处理，从而实现对脉冲信号的跟踪和提取。

首先，设计中需要确定的参数包括信号的中心频率、带宽和脉冲宽度等。

根据这些参数，可以选择合适的滤波器对接收信号进行前期处理。

常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，在信号的频率范围内选择合适的滤波器可以提高系统的灵敏度和抗干扰能力。

接下来，采用四相调制的方式将滤波后的信号进行调制。

四相调制可以将信号分为四个不同的相位，分别为0°、90°、180°和270°。

通过调制，可以将信号转换为一组正交的信号，便于后续的处理。

在四相调制后，将正交信号进行采样和量化处理。

采样和量化的过程是将连续信号转换为离散信号的过程，常用的采样率为信号带宽的两倍。

通过采样和量化，可以将连续信号转换为数字信号，以便于后续的数字处理。

接下来，对采样和量化后的信号进行频谱分析和解调处理。

频谱分析可以将信号在频域上进行展示，通过观察频谱可以判断信号的频率特性。

解调处理可以将调制后的信号恢复为原始的脉冲信号，以便于后续的跟踪处理。

最后，对解调后的信号进行脉冲跟踪处理。

脉冲跟踪处理通常包括脉冲检测、脉冲定时和脉冲提取等步骤。

脉冲跟踪处理的目的是提取出脉冲信号的各种特征参数，如脉冲宽度、脉冲幅度和脉冲到达时间等。

设计完成后，需要进行系统性能测试和参数优化。

通过测试可以评估系统的性能，并根据需求对参数进行调整和优化，以达到预期的效果。

总结起来，四相调制单通道单脉冲跟踪接收机的设计包括滤波、调制、采样量化、频谱分析、解调和脉冲跟踪等步骤。

通过合适的参数选择和系统优化，可以设计出高性能的跟踪接收机，满足不同应用的需求。

卫通站单脉冲跟踪接收机故障定位研究黎亮;陈晓国【摘要】在卫通站中跟踪接收机是十分重要的组成部分,并且内部组成复杂.本文针对卫通站单脉冲跟踪接收机故障问题进行研究,分析了如何运用跟踪接收机内部信号流程,利用不同的方法对内部器件故障逐步排查,得出了对单脉冲跟踪接收机故障快速定位的方法,进而有效的确保单脉冲跟踪接收机在卫通站提供精准误差信号及伺服跟踪精度,从而确保通信系统稳定性和可靠性.【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】2页(P77-78)【关键词】跟踪接收机;信号流程;定位方法【作者】黎亮;陈晓国【作者单位】中国卫星海上测控部江苏江阴 214431;中国卫星海上测控部江苏江阴 214431【正文语种】中文【中图分类】TN851随着任务频次的增多，对卫通站的设备可靠性要求更高，提高单脉冲跟踪接收机设备稳定、可靠性是十分重要的。

跟踪接收机主要完成将天线馈源中生成的方位误差信号和俯仰误差信号对和信号进行归一化并转换成直流信号，此信号送到天线伺服系统，由伺服系统驱动天线朝误差减小方向运动，从而确保天线始终对准卫星。

在通信任务中，跟踪接收机出现问题后，如何根据跟踪接收机内部复杂的信号流程着手进行分析排查问题成为一大重要课题。

卫通站单脉冲跟踪接收机信号流如图1所示。

跟踪信号由射频低损耗电缆进入室内分路器，分路器将跟踪信号分成等功率的两路信号分别送到两台跟踪接收机。

跟踪接收机中的变频放大单元将C频段信号分别与一本振和二本振混频变换到70MHz标准中频，并提供40dB增益，解调终端对70MHz中频信号进行解调处理，提取出直流误差信号送至天线伺服系统。

监控部分负责前面板的操作与显示，包括设置信标频率，显示和控制相关参数及状态，及存储设置参数。

倒换单元负责从两台接收机的输出状态中进行判断并选择一台合适的作为输出，另外还完成双机通信、调制信号同源和调制信号放大、串行通信转换等功能。

分类号密级U D C毫米波单脉冲系统中双通道中频接收机的研究李 超导师姓名(职称) 葛亚芬（高工） 答辩委员会主席 邓次平（教授）申请学科门类工学硕士论文答辩日期 2007.7.10 申请学位专业 电磁场与微波技术研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。

尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。

特此申明。

签名： 日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解北京理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。

签 名： 日期：导师签名： 日期：摘 要毫米波主动导引头以其优越的作战能力已成为国内外精确制导武器的主要发展方向之一。

本文以小口径毫米波导引头的工程应用为背景，介绍了毫米波雷达制导系统的工作体制，其中对单脉冲测角体制进行了深入分析。

在此基础上根据单脉冲雷达测角系统的特点及要求，对其系统中的双通道中频接收机进行了研究与设计。

论文首先介绍了精确制导武器和毫米波制导的发展及特点。

在第二章中，文章重点分析了单脉冲体制的工作原理及其优异的测角能力。

作为本文的核心，第三、四章论述了单脉冲系统中双通道中频接收机系统的设计实现，并为接收机两个通道间幅度、相位的一致性补偿提出了解决方案。

最后一章给出接收机的实测结果和改进建议。

经过结构优化设计，中频接收机系统满足了总体要求。

关键词：毫米波制导 单脉冲 中频接收机 移相器AbstractWith the development of accurate guidance weapon, the MMW guidance has played a more and more important role in modern wars. This thesis is based on practical technology MMW guidance weapon .First, the theory of MMW radar working system is introduced，then the monopulse system in which the effect of amplitude and phase balance on the accuracy of the angle indicated must be considerate is analyzed. A substantial part of the MMW monopulse system—Dual-Channel-Receiver—is designed based on the theory of monopulse system.The thesis introduces accurate guidance weapon’s development and characteristic. In chapter two, the article focused on the principle of monopulse system, and its excellent performance of angle measurement. As the core of this paper, Dual-Channel-Receiver system is analyzed and designed in chapter three and chapter four, and the solutions for the coherence compensation of the amplitude and phase are proposed. The final chapter gives the receiver measured results and improvements. By optimizing of the structure, the receiver satisfied the request of its system.Keyword:MMW Guidance Monopulse IF Receiver System Phase Shifter目 录摘 要-------------------------------------------------------------------------I ABSTRACT------------------------------------------------------------------------II 目 录-----------------------------------------------------------------------III 第一章 绪 论-------------------------------------------------------------------1§1.1 精确制导武器概述及发展方向--------------------------------------------------------------------1§1.1.1 精确制导武器概述--------------------------------------------------------------------------1 §1.1.2 精确制导武器发展方向--------------------------------------------------------------------2 §1.2 毫米波制导特点--------------------------------------------------------------------------------------3§1.3 课题背景-----------------------------------------------------------------------------------------------4§1.4 论文的研究内容--------------------------------------------------------------------------------------4§1.5 论文的章节安排--------------------------------------------------------------------------------------4第二章 毫米波制导雷达系统测角体制-----------------------------------------------6§2.1 毫米波制导雷达系统工作体制概述--------------------------------------------------------------6§2.2 频率步进/脉冲多普勒（PD）复合工作体制---------------------------------------------------6§2.3 调频步进/频率步进复合工作体制---------------------------------------------------------------7§2.4 雷达导引头测角体制--------------------------------------------------------------------------------8§2.4.1 波束转换技术--------------------------------------------------------------------------------9 §2.4.2 圆锥扫描技术--------------------------------------------------------------------------------9 §2.4.3 单脉冲技术----------------------------------------------------------------------------------10 §2.5 单脉冲测角体制-------------------------------------------------------------------------------------11§2.5.1 单脉冲复比----------------------------------------------------------------------------------11 §2.5.2 单脉冲系统的基本结构-------------------------------------------------------------------13 §2.5.3 单脉冲系统基本实现形式----------------------------------------------------------------14 §2.6 小结----------------------------------------------------------------------------------------------------18第三章 单脉冲系统中频接收机的系统构成及分析------------------------------------19§3.1 单脉冲系统中的双通道中频接收机-------------------------------------------------------------19§3.2 中频接收机主要的技术指标----------------------------------------------------------------------23§3.2.1 灵敏度----------------------------------------------------------------------------------------23 §3.2.2 噪声系数-------------------------------------------------------------------------------------23 §3.2.3 动态范围-------------------------------------------------------------------------------------24 §3.2.4 组合谐波干扰-------------------------------------------------------------------------------24 §3.2.5 接收机各级电路增益分配----------------------------------------------------------------25 §3.3 单脉冲双通道中频接收机的设计实现-----------------------------------------------------------25§3.3.1 接收链路设计-------------------------------------------------------------------------------26 §3.3.2 正交解调本振设计-------------------------------------------------------------------------28§3.4 影响测角精度主要因素----------------------------------------------------------------------------29§3.4.1 相移误差-------------------------------------------------------------------------------------30 §3.4.2 接收机通道间的耦合变化引起的误差-------------------------------------------------30 §3.4.3 其他原因引起的角误差-------------------------------------------------------------------31 §3.5 幅相不一致所产生的测角误差-------------------------------------------------------------------31§3.5.1 角误差计算公式分析----------------------------------------------------------------------31 §3.5.2 角误差的仿真-------------------------------------------------------------------------------33 §3.6 小结----------------------------------------------------------------------------------------------------40第四章单脉冲系统中的相位补偿------------------------------------------------41§4.1 微波移相器概述-------------------------------------------------------------------------------------41§4.2 移相器的技术指标----------------------------------------------------------------------------------42§4.3 模拟移相器实现相位补偿-------------------------------------------------------------------------43§4.3.1 设计方案-------------------------------------------------------------------------------------43 §4.3.2 电路及结构设计----------------------------------------------------------------------------44 §4.4 数字移相器的仿真设计----------------------------------------------------------------------------45§4.4.1 PIN管的特性及选取-----------------------------------------------------------------------45 §4.4.2 移相器单元模块的设计-------------------------------------------------------------------46 §4.4.3 移相器仿真结果及分析-------------------------------------------------------------------47 §4.5 小结----------------------------------------------------------------------------------------------------50第五章 实验结果----------------------------------------------------------------52§5.1 结构设计方案----------------------------------------------------------------------------------------52§5.2 电路系统设计方案----------------------------------------------------------------------------------53§5.3 测试结果----------------------------------------------------------------------------------------------54§5.4 实验结果总结及改进建议-------------------------------------------------------------------------58结 束 语----------------------------------------------------------------------60附 录（仿真程序）--------------------------------------------------------------61组合谐波干扰的计算程序------------------------------------------------------------------------------------61测角误差计算程序---------------------------------------------------------------------------------------------61参考文献------------------------------------------------------------------------64致 谢------------------------------------------------------------------------67第一章 绪 论§1.1 精确制导武器概述及发展方向精确制导技术是指按照一定规律控制武器飞行方向、姿态、高度和速度，引导其战斗部准确攻击目标的军用技术。

单脉冲跟踪原理
你知道单脉冲跟踪吗？这可是个超级有趣的玩意儿！
想象一下，你在茫茫的宇宙中，想要精准地追踪一个小小的目标，就像在大海里捞一根特定的针，这可不容易。

但单脉冲跟踪就像是我们的秘密武器，能帮我们搞定这个难题。

单脉冲跟踪的原理呢，其实就像是有一双超级敏锐的眼睛。

这双“眼睛”可以同时接收到多个信号，然后迅速地进行分析和比较。

比如说，它能把接收到的信号分成好几个部分，然后看看这些部分之间有啥不一样。

比如说，一个信号从左边来，一个从右边来，单脉冲跟踪就能一下子发现它们的差异。

然后根据这些差异，就能判断出目标到底在哪个方向啦。

这就好像你在操场上找人，你听到左边有声音，右边也有声音，你就能通过声音的差别判断出那个人大概在哪个方位。

而且哦，单脉冲跟踪可厉害啦，它的反应速度超级快！就像一只敏捷的小猴子，瞬间就能做出反应。

它不会被一些干扰所迷惑。

哪怕周围有很多乱七八糟的信号，它也能准确地抓住我们想要追踪的那个目标的信号。

这就好比在一个热闹的集市里，虽然到处都是嘈杂的声音，但你还是能一下子听到你熟悉的朋友的声音。

单脉冲跟踪还能不断地调整和优化自己的判断。

如果一开始判断有点偏差，它会马上自我修正，就像一个聪明的孩子，发现自己做错了题，马上改正过来。

它就像是一个永不放弃的小战士，一直努力地让追踪变得更加准确和可靠。

你看，有了单脉冲跟踪，我们在探索宇宙、进行通信或者其他需要精确追踪的领域，就能变得更加得心应手啦！
怎么样，是不是觉得单脉冲跟踪很神奇？其实啊，科技的世界里充满了这样让人惊叹的东西，每一个都像是一个神奇的魔法，等着我们去发现和了解。

单路单脉冲差模跟踪接收机设计的开题报告一、选题背景和意义随着卫星导航技术的发展和应用的扩大，如何提高定位精度、增强信号抗干扰能力成为了热门话题。

在多普勒频移补偿、载波相位对齐等技术发展的基础上，差分定位技术以其高精度、高可靠性、实时性强等优点得到了广泛应用。

差分定位技术应用中离不开接收机的设计，是实现差分定位技术的关键环节。

在差分定位技术的应用中，单路单脉冲差模跟踪接收机是一种比较实用的接收机方案。

其采用单路射频信号经过中频放大器、限幅器、鉴相器、低通滤波器、差分环路等模块进行处理，可实现在复杂的多径干扰和噪声环境下对卫星信号进行有效跟踪。

因此，设计和研究单路单脉冲差模跟踪接收机对于提高卫星导航系统的精度、可靠性和抗干扰能力具有重要意义。

二、研究内容和目标本次开题报告的研究内容主要包括以下方面：1. 单路单脉冲差模跟踪接收机的原理分析和设计方案研究；2. 中频放大器、限幅器、鉴相器、低通滤波器等模块的设计与实现；3. 差分环路的设计、参数的优化和系统性能测试；4. 基于数字信号处理的算法设计和实现，包括快速傅里叶变换、扩频码搜索、相位估计、多普勒频移补偿等算法实现。

通过对上述内容的研究和实验，本次研究的目标是设计并实现一台性能可靠的单路单脉冲差模跟踪接收机，并对其进行性能测试和分析，为实现高精度、高可靠的差分定位系统提供技术支持。

三、研究方法和步骤本次研究将采用设计与实验相结合的方法，主要步骤包括：1. 研究分析单路单脉冲差模跟踪接收机的原理和设计方案，以及各模块的工作原理和技术指标。

2. 设计和实现中频放大器、限幅器、鉴相器、低通滤波器等模块，并进行参数优化和性能测试，以确保信号处理质量和系统稳定性。

3. 设计并实现差分环路，分析其参数对跟踪性能的影响，对系统进行性能测试和分析。

4. 基于数字信号处理算法，对扩频码搜索、相位估计、多普勒频移补偿等算法实现进行研究和调试，实现单路单脉冲差模跟踪接收机的完整功能。

三路单脉冲雷达接收机DAGC技术的工程实现
摘要：分析单脉冲雷达接收机DAGC的基本原理，给出灵敏度时间（STC）控制、手动增益控制及自动增益控制的数字实现方法以及相应的硬件、软件结构框图。

根据实践经验讨论了数字AGC技术工程化设计中需考虑的衰减量波动、数控衰减器在中频电路中引入的冲击振荡、频率捷变状态中通道增益和数字AGC技术实现对接收机增益控制等几个问题，以及解决途径。

关键词：DAGC技术；灵敏度时间控制；数字自动增益控制；衰减器；FPGA
在雷达工作过程中，目标回波信号的强度会有较大起伏，使接收机的输入信号会有相应的变化，变化范围为-100～15 dBm。

若要在如此宽的信号变化范围中保持接收设备能对信号进行线性放大，和保持信号不饱和失真，就需要控制接收机的增益，扩展接收机的动态范围，并以此来防止近程杂波及大目标回波使接收机发生过载，实现洲角归一化，使接收机输出的角误差信号强度只与目标偏离天线轴线的夹角有关，而与距离的远近和反射面积的大小无关。

在工程实践中，通常用AGC来达到这一目的。