宽带雷达信号接收系统单脉冲单通道跟踪接收机技术研究

论文摘要

本课题来源于某雷达信号处理系统跟踪分系统跟踪接收子系统研究项目。论文首先论述了跟踪接收机的作用、分类以及多种信号形式和体制下跟踪接收机的基本原理、主要技术指标，详述了单脉冲跟踪接收机的基本原理、实现单通道变换的技术途径，以及接收机提取角误差信息的解调方法，并将现有的几种常用的跟踪接收机进行分析和比较，从而引出本课题设计的必要性。论文根据宽带雷达信号跟踪分系统总体要求和接收信号的特点，给出单脉冲单通道跟踪接收机的主要技术指标，设备组成和原理框图，论述了系统工作原理，提出系统要解决的关键技术：宽带信道信噪比的最佳化设计、信号大动态接收和自动增益控制设计、宽带雷达信号及其它形式信号的跟踪角误差信号检测设计；并详细阐明了关键技术的解决途径和实施方案。论文以工程实际需求为主线，经过对跟踪接收系统各项性能的分析，给出了宽带雷达信号接收系统单脉冲单通道跟踪接收机的设备实施方案。分别从构成系统的微波放大与合成单元，下变频单元，中频接收单元、信号处理与监控单元对系统实施方案进行了详细的描述，并给出了系统主要性能指标的设计结果。作为与工程结合紧密的研究项目，文中还给出研制的跟踪接收机设备联试前测试方法和实测数据结果，以及设备在天线试验场进行系统联试、跟星、出所测试等的设备工作情况，进一步验证了研究的成果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文产生的背景及其意义
• 1.2 技术难点
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的内容及安排
• 第二章 跟踪接收机的基本原理
• 2.1 引言
• 2.1.1 跟踪接收机的功能
• 2.1.2 跟踪接收机的分类
• 2.1.3 跟踪接收机的主要技术性能
• 2.2 圆锥扫描方式跟踪接收机
• 2.2.1 基本原理
• 2.2.2 工作原理和组成
• 2.2.3 主要技术指标
• 2.2.4 步进跟踪接收机
• 2.3 单脉冲方式跟踪接收机
• 2.3.1 三通道单脉冲跟踪接收机
• 2.3.2 二通道单脉冲跟踪接收机
• 2.3.3 单通道单脉冲跟踪接收机
• 第三章 跟踪接收机总体方案设计
• 3.1 概述
• 3.2 主要功能与技术指标
• 3.2.1 主要功能
• 3.2.2 主要技术指标
• 3.3 设备组成和工作原理
• 3.3.1 设备组成
• 3.3.2 工作原理
• 3.3.3 主要技术特点
• 3.4 总体设计
• 3.4.1 跟踪接收机设计指导思想：
• 3.4.2 关键技术
• 3.4.3 跟踪体制选择
• 3.4.4 总体布局
• 3.4.5 性能设计
• 3.5 单元设计
• 3.5.1 微波放大与合成单元
• 3.5.2 宽带下变频单元
• 3.5.3 中频接收单元
• 3.5.4 信号处理与监控计算机单元
• 3.6 主要性能估算
• 3.6.1 跟踪通道信噪比估算
• 3.6.2 天线半功率点调制度估算
• 3.6.3 混频器无虚假动态范围（SFDR）
• 3.7 设备六性设计
• 3.7.1 可靠性设计
• 3.7.2 安全性设计
• 3.7.3 维修性设计
• 3.7.4 测试性设计
• 3.7.5 保障性设计
• 3.7.6 环境适应性设计
• 第四章 关键技术问题及解决措施
• 4.1 宽带信道信噪比最佳设计
• 4.1.1 影响信噪比的因素
• 4.1.2 信噪比最佳设计措施及验证
• 4.1.3 跟踪通道信噪比估算
• 4.2 信号大动态接收和自动增益控制设计
• 4.2.1 信号大动态接收和自动增益控制的方法
• 4.2.2 实现信号大动态接收和自动增益控制的措施
• 4.3 宽带雷达信号的跟踪角误差信号检测设计
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 误差包络信息的提取技术
• 4.3.3 提取误差包络信息的 FPGA 硬件实现
• 4.3.4 误差的 DSP 解调算法及硬件实现
• 4.3.5 宽带雷达信号的跟踪角误差信号检测设备介绍
• 4.3.6 宽带雷达信号跟踪角误差检测实测数据
• 第五章 设计结果验证和测试
• 5.1 联试前接收机测试结果
• 5.1.1 大动态接收和自动增益控制测试
• 5.1.2 雷达信号角误差解调特性测试
• 5.2 跟踪系统联试测试和验证结果
• 5.2.1 雷达信号接收系统跟踪接收机动态范围测试
• 5.2.2 雷达信号接收系统跟踪接收机角误差检测信噪比测试
• 5.2.3 雷达信号接收系统跟踪接收机灵敏度电平测试
• 5.2.4 天伺馈跟踪系统跟星结果
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果