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数字接收机中基于TMS320C6416的数字下变频技术摘要: 数字下变频数字下变频是中频数字接收机数字接收机的关键技术之一，适用于高采样率、大带宽场合的数字下变频器下变频器，可由多DSP处理机来实现。
通过实验证明这种下变频器可以满足某雷达对抗侦察数字接收机实时数字下变频的需要。
关键词: 数字接收机数字下变频 DSP中频数字接收机常通过数字下变频技术降低采样数据率，减轻后续信号处理的压力。
数字下变频器有多种芯片可供选择，如Harris公司和Gray-Chip公司的产品。
然而这些器件无法满足雷达对抗侦察数字接收机高采样频率采样频率、大带宽的需要，必须针对这一特点研制基于多DSP的数字下变频器。
本文以某雷达对抗侦察数字接收机为例，介绍一种基于TI 公司的DSP TMS320C6416的数字下变频器。
1 数字下变频的基本原理数字下变频的基本原理见图1。
经A/D变换后的中频信号通过两个乘法器构成混频器，产生I、Q两路信号再通过低通滤波、抽取输出降低了采样频率的基带信号。
以某种数字接收机为例，其中频频率fc=200MHz，中频带宽B=20MHz，中频采样频率fs=500MHz，下变频时可以直接将中频频率变到0，也就是令图1中的f0=fc，此时位于中频带宽内对称于中频频率的信号频谱分量将发生混叠。
为避免这种现象可将中频下变频到一个较低的频率而不是0，设f0=190MHz，则下变频后的信号位于0～20MHz，通过低通滤波10倍抽取，相当于对变频后的信号以50MHz的采样频率采样。
利用DSP实现数字下变频的第一步是选择能满足上述数据处理要求的DSP。
对于混频运算，由于采样频率为500MHz，为实现实时处理则要求DSP至少具有500MIPS的处理能力处理能力，同时考虑到后续滤波抽取运算的需要，选用TI公司的高性能DSP芯片TMS320C6416。
2 TMS320C6416芯片的性能特点TMS320C6416是TI公司最新推出的高性能定点DSP，其时钟频率可达600MHz，最高处理能力为4800 MIPS，软件与C62X完全兼容，采用先进的甚长指令结构(VLIW)的DSP内核有6个ALU(32/40bit)，每个时钟周期可以执行8条指令，所有指令都可以条件执行。
Science &Technology Vision 科技视界WR-G33DDC 型无线电监测接收机原理及故障处理张雁(国家新闻出版广电总局501台,云南安宁650302)【摘要】本文介绍了WR-G33DDC 型无线电监测接收机的结构原理，比较了与之前几代无线电接收机的结构区别，并分析了WR-G33DDC 型无线电监测接收机的软件功能及常见的故障处理方法。
【关键词】接收机；软件无线电；原理；故障WR-G33DDC 型无线电监测接收机基于国际最新的软件无线电技术，采用射频直接采样和数字下变频技术，接收频率范围为9KHz —49.995MHz 。
我台采用WR-G33DDC 型无线电监测接收机实时监测本台发射机播音频率，为我台广播发射质量监测工作提供了有力的技术手段。
1WR-G33DDC 型接收机结构原理传统的接收机将接收到的射频信号，经过模拟元器件，如调谐电路、放大器、滤波器、混频器以及振荡器的处理后产生中频信号，中频信号经过解调器解调，输出音频信号。
所用的处理过程均采用硬件实现。
随着软件无线电（SDR ）的发展，产生了第一代SDR 接收机。
第一代SDR 接收机的软件功能仅局限于两个方面：一是，为用户提供方便的操作界面；二是，通过计算机声卡来进一步处理解调后的音频信号。
接收机的滤波功能、解调功能仍依靠硬件实现。
即使这样，第一代SDR 接收机仍被视为无线电接收机与计算机的第一次结合。
第二代SDR 接收机采用了模数转换器（ADC ），中频信号经过模数转换器变为数字信号，随后进入计算机进行数字信号处理（DSP ），依靠软件完成包括信号滤波、解调功能。
基于DSP 的滤波器相比模拟滤波器更加精确，同时滤波器通带可以连续变化已匹配接收信号带宽以及最大程度的提高信噪比。
基于DSP 的解调方式为接收机增加新的解调模式提供了便利，只需进行简单的软件编程，而硬件无需改动便可实现。
第二代SDR 接收机的另一个优点是可以将中频信号的实时频谱显示出来，用户不仅能听到信号声音还能够看到信号及相近频率信号的频谱。
激光相干雷达中光单次下变频技术张奕康;刘波;吴姿妍;眭晓林;赵晓龙【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2024(54)3【摘要】在相干激光雷达远程测距中,为提高雷达的探测距离和距离分辨力,通常使用大时宽带宽积的信号如调频信号对光载波进行调制,并在接收端进行脉冲压缩处理,为降低接收端数字信号处理的数据量以提高运算的实时性,需要将接收信号下变频至合适的频段。
传统的外差式雷达接收机需对光信号和电信号分别进行一次下变频,导致系统结构较复杂,且受器件非理想化的限制,下变频过程中会引入额外的噪声,此外还存在镜像频率噪声干扰的问题,导致解调信号信噪比降低。
提出了一种将光信号直接下变频至脉冲压缩所需频段的方案,该方案使用正交解调的方式进行,能够简化系统结构同时抑制镜频噪声。
首先将本振光进行频移并分为两束,通过控制相位使两本振光相互正交。
将信号光分为两束并分别与两路本振光在光电探测器表面进行混频,接着对电信号进行采集,通过相关算法对幅相不平衡进行矫正。
经仿真和实验,该方法能够在有效简化激光相干雷达接收机系统结构的同时避免镜频噪声干扰,在10 GSps采样率下,相较于外差式接收机,解调信号信噪比提高了约3dB。
【总页数】7页(P389-395)【作者】张奕康;刘波;吴姿妍;眭晓林;赵晓龙【作者单位】固体激光技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TN958.98;TN249【相关文献】1.脉冲压缩技术在相干激光雷达中的应用研究2.一种适用于相干激光雷达的下变频技术研究3.宽带低相干光单次时间相干性测量研究4.单次早产儿视网膜病变治疗史儿童黄斑区光相干断层扫描血管成像特征5.差分吸收相干激光雷达中偏振分集技术研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于AD8347直接正交变频接收机的设计孙作亮;尤炜;李廷军【期刊名称】《电子质量》【年(卷),期】2012(000)008【摘要】By analyzing the performance of the currently widely used radar receivers.This article describes an hardware implementation of direct conversion quadrature radar recerver.The program uses the direct quadrature demodulator AD8347 of Analog Devices Inc as a receiver down-conversion mixer;uses the analog-to-digital converter AD7729 as the orthogonal dual-channel data logger,uses the XILINX company spartan3 family FPGA as the comprehensive controller and it will upload the collected dual-channel data to computer with USB bus for data processing.The system test in Through-Wall radar,by the actual hardware debugging,each functional module can be work well.It can be used as a common zero-IF radar receiver platform.%该文通过分析目前广泛应用的雷达接收机的性能,介绍了一种直接正交下变频的雷达接收机的硬件实现方案。
基于AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机设计
肖丹丹;宿绍莹;李涛
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2015(028)010
【摘要】针对某宽带雷达数字接收机对带宽、动态、处理速度、多通道等指标的需求,设计了一种基于新型ADC器件AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机验证平台.文中首先在搭建的平台上对AD9680进行全带宽模式和数字下变频模式的性能验证与结果分析,根据分析结果提出改善AD9680动态性能的方案;其次,对AD9680两个通道之间的同步性做了验证,并提出了一种针对双通道时间偏差的优化方法.各项结果表明,AD9680能满足某宽带雷达的应用需求.
【总页数】4页(P141-144)
【作者】肖丹丹;宿绍莹;李涛
【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
【相关文献】
1.新型超宽带透视探测雷达接收机的设计与制作 [J], 吴海燕
2.基于AD9516的宽带高动态数字中频系统采样时钟设计与应用 [J], 张福洪;杨小
海;栾慎吉
3.基于AD9914的新型全数字宽带毫米波相参信号源设计 [J], 谢滔;张德平;罗慧;袁乃昌
4.9.6 Gsps 10 bit宽带雷达接收机设计与实现 [J], 栗敬雨;张月;林钱强;陈曾平
5.一种基于AD9680的宽带接收机的设计 [J], 王凤至;刘林;明蕾;
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ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３１０６．２０２４．０３．０２８引用格式：王鑫华，胡美玲，李企帆，等．一种１００ＭＨｚ～４ＧＨｚ宽带抗干扰射频接收机的设计［Ｊ］．无线电工程，２０２４，５４（３）：７４４－７５０．［ＷＡＮＧＸｉｎｈｕａ，ＨＵＭｅｉｌｉｎｇ，ＬＩＱｉｆａｎ，ｅｔａｌ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆａ１００ＭＨｚ～４ＧＨｚＢｒｏａｄｂａｎｄＡｎｔｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲＦＲｅｃｅｉｖｅｒ［Ｊ］．ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２４，５４（３）：７４４－７５０．］一种１００ＭＨｚ～４ＧＨｚ宽带抗干扰射频接收机的设计王鑫华，胡美玲，李企帆，魏 恒，李天昊，王旭东，廖春连，兰宝岩，李 喧（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄０５００８１）摘 要：为满足导航、通信、相控阵雷达以及电子对抗等领域对高性能接收终端的需求，提高系统的抗干扰、通用化和小型化性能，设计了一款工作频率在１００ＭＨｚ～４ＧＨｚ的宽带抗干扰接收机芯片。
接收机结构采用直接下变频形式，包括单转差巴伦、无源混频器和移相器等，能够有效抑制频带内的干扰信号，在强干扰信号下整个接收机通道不阻塞，能检测出极小的有用信号，同时保证与没有干扰状态相比性能不恶化。
针对零中频（ｚｅｒｏ ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｚｅｒｏ ＩＦ）接收机容易产生本振泄露、自混频等现象，设计了直流失调校准、本振相位调整等功能，可实现直流偏置点５ｍＶ的补偿。
射频输入１００ＭＨｚ～４ＧＨｚ变化时，混频器转换增益≥３１．２ｄＢ。
关键词：宽带抗干扰；零中频接收机；直流失调校准；ＩＱ不平衡度；转换增益中图分类号：ＴＮ４３文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：１００３－３１０６（２０２４）０３－０７４４－０７Ｄｅｓｉｇｎｏｆａ１００ＭＨｚ～４ＧＨｚＢｒｏａｄｂａｎｄＡｎｔｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲＦＲｅｃｅｉｖｅｒＷＡＮＧＸｉｎｈｕａ，ＨＵＭｅｉｌｉｎｇ，ＬＩＱｉｆａｎ，ＷＥＩＨｅｎｇ，ＬＩＴｉａｎｈａｏ，ＷＡＮＧＸｕｄｏｎｇ，ＬＩＡＯＣｈｕｎｌｉａｎ，ＬＡＮＢａｏｙａｎ，ＬＩＸｕａｎ（Ｔｈｅ５４ｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＥＴＣ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒｅｃｅｉｖｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌｗｉｔｈｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｒａｄａｒａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ，ａｂｒｏａｄｂａｎｄａｎｔｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｒｅｃｅｉｖｅｒｃｈｉｐｗｉｔｈａｗｏｒｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ１００ＭＨｚ～４ＧＨｚｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｎｔｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙａｎｄｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒａｄｏｐｔｓｔｈｅｆｏｒｍｏｆｄｉｒｅｃｔｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｉｎｇｌｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｂａｌｕｎ，ｐａｓｓｉｖｅｍｉｘｅｒａｎｄｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｂａｎｄ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅｒｅｃｅｉｖｉｎｇｃｈａｎｎｅｌｉｓｎｏｔｂｌｏｃｋｅｄｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｗｅａｋｕｓｅｆｕｌｓｉｇｎａｌｓｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｎｂｅｇｕａｒａｎｔｅｅｄ，ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｃｏｍｍｏｎｉｓｓｕｅｓｉｎｚｅｒｏ ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ（ｚｅｒｏ ＩＦ）ｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｓｕｃｈａｓｌｏｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｌｅａｋａｇｅａｎｄｓｅｌｆ ｍｉｘｉｎｇ，ｓｏｔｈａｔＤＣｏｆｆｓｅｔｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｐｈａｓｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｓａｄｄｅｄ．ＤＣｂｉａｓｖｏｌｔａｇｅｃａｎｂｅａｄｊｕｓｔｅｄｉｎａｒａｎｇｅｏｆ５ｍＶ．ＷｈｅｎｔｈｅＲＦｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍ１００ＭＨｚ～４ＧＨｚ，ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｇａｉｎｉｓｏｖｅｒ３１．２ｄＢ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｏａｄｂａｎｄａｎｔｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｚｅｒｏ ＩＦｒｅｃｅｉｖｅｒ；ＤＣｏｆｆｓｅｔｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ；ＩＱｉｍｂａｌａｎｃｅ；ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｇａｉｎ收稿日期：２０２３－０９－０４０ 引言随着无线通信技术的发展，不同的通信体制工作在不同的载频频率和带宽，因此接收机需要覆盖更宽的频带，宽带接收机也就应运而生。
雷达数字下变频后脉冲压缩原理公式雷达数字下变频后脉冲压缩（Pulse Compression）技术是一种广泛应用于现代雷达系统的重要技术。
通过进行数字信号处理，可以在接收到的宽带脉冲信号中实现高分辨率的目标检测和距离测量。
本文将介绍雷达数字下变频后脉冲压缩的原理公式，并阐述其生动、全面且具有指导意义的应用。
首先，我们需要了解雷达信号的基本特性。
雷达系统通过向目标发射窄带脉冲信号并接收回波信号来获取目标信息。
通常，窄带脉冲信号具有较大的带宽，以实现较短的脉冲宽度和良好的距离分辨率。
然而，窄带脉冲信号的能量较低，会导致信噪比下降，从而降低目标检测的可靠性。
为了解决这个问题，雷达数字下变频后脉冲压缩技术应运而生。
该技术通过将接收到的窄带信号进行下变频处理，转换为中频信号。
与窄带信号相比，中频信号的能量较高，并且能够更好地抵抗噪声干扰。
接下来，中频信号经过脉冲压缩处理，实现信号的压缩。
脉冲压缩可以提高目标的距离分辨率，从而实现更精确的测量。
在雷达数字下变频后脉冲压缩中，一个重要的参数是压缩比（Compression Ratio），通常用CR表示。
压缩比定义为信号的脉冲宽度与压缩后信号的脉冲宽度之比。
良好的压缩比能够使脉冲信号的主瓣增大，而辅瓣减小，增强目标的捕获能力和分辨能力。
雷达数字下变频后脉冲压缩的原理公式可以表示为：CR = Tb / Tc其中，CR表示压缩比，Tb表示脉冲信号的宽度，Tc表示压缩后信号的宽度。
从公式中可以看出，压缩比与脉冲信号的宽度直接相关。
通过调整脉冲信号的宽度，可以实现不同的压缩比，以满足不同应用场景对目标分辨率的需求。
在实际应用中，为了改善压缩效果，常常采用复杂的算法，如相关算法、变频后滤波算法等。
这些算法能够进一步提高目标距离的分辨率和测量精度。
此外，通过合理设计雷达系统的参数，如发射功率、接收灵敏度等，也可以有效改善信号的质量。
综上所述，雷达数字下变频后脉冲压缩技术在现代雷达系统中具有重要的应用价值。
