二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理
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3 對(duì)數(shù)放大器
接收系統(tǒng)采用三通道對(duì)數(shù)接收機(jī)，對(duì)數(shù)放大器是一種非線性放大器，具有很大的動(dòng)態(tài)范圍，因此具有優(yōu)良的抗過載特性，能在強(qiáng)信號(hào)或者強(qiáng)干擾作用下不飽和，從而實(shí)現(xiàn)正常接收。
對(duì)數(shù)放大器的技術(shù)指標(biāo)(50 Ω阻抗匹配)如下：工作頻率為60 MHz；動(dòng)態(tài)范圍為60 dB；對(duì)數(shù)斜率為40 mV／dB；對(duì)數(shù)精度達(dá)±30 mV；輸入信號(hào)功率為-60 dBm時(shí)，對(duì)數(shù)起點(diǎn)為100 mV±10 mV；輸入信號(hào)功率為0 dBm時(shí)，對(duì)數(shù)終點(diǎn)為2 500 mV±100 mV；輸入信號(hào)為噪聲時(shí)，對(duì)數(shù)零點(diǎn)小于100 mV。
由于應(yīng)答回波信號(hào)是一串連續(xù)的窄脈沖(脈寬為0．45μs)，二次雷達(dá)的終端在進(jìn)行信息處理的時(shí)候，要求輸入信號(hào)具有足夠陡峭的前沿。因此，經(jīng)對(duì)數(shù)放大后，輸出波形對(duì)應(yīng)于輸入波形不能惡化，脈沖的前后沿不會(huì)變差。特別是在對(duì)放的輸入為大信號(hào)的時(shí)候，脈沖前后沿控制在120 ns以內(nèi)才能保持應(yīng)答處理采樣穩(wěn)定。
4 鑒相處理
4．1 相位差的鑒別
單脈沖二次雷達(dá)接收到的和差回波信號(hào)的相位差反映了目標(biāo)偏離天線軸的方向。對(duì)和、差接收通道的60 MHz中頻信號(hào)進(jìn)行鑒相處理，鑒相器根據(jù)鑒相結(jié)果產(chǎn)生相位符號(hào)碼和置信度碼。
用相位符號(hào)碼來確定應(yīng)答信號(hào)是在天線軸的哪個(gè)方向：處在天線軸向右方的∑，△信號(hào)是同相的，處在天線軸向左方的∑，△信號(hào)相位差180°，在天線軸向的∑，△信號(hào)相位差90°；用置信度碼來表示鑒相的結(jié)果是否可信，如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194924.htm
鑒相處理原理框圖如圖4所示。
4．2 相位鑒別的關(guān)鍵問題
4．2．1 相位補(bǔ)償與校準(zhǔn)
在對(duì)和差信號(hào)鑒相前，通過中頻移相器來進(jìn)行相位的校準(zhǔn)，消除∑，△通道本身的相位差，保證鑒相結(jié)果真實(shí)可靠。選擇中頻移相器時(shí)，要考慮到其移相范圍是否能滿足通道相位差的校準(zhǔn)。
4．2．2 噪聲門限的設(shè)定
由于接收前端有低噪聲放大器、補(bǔ)償放大器和中放，整個(gè)接收通道的增益會(huì)給系統(tǒng)帶來本底噪聲，把本底噪聲的幅度設(shè)定為一個(gè)門限，小于這個(gè)幅度的信號(hào)都作為噪聲來進(jìn)行處理。
4．2．3 動(dòng)態(tài)范圍
鑒相器在整個(gè)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)工作正常，特別要考慮到如果和差信號(hào)強(qiáng)弱懸殊很大時(shí)，根據(jù)設(shè)定的系統(tǒng)底噪聲，當(dāng)其中一路信號(hào)的幅度低于噪聲門限時(shí)，當(dāng)作噪聲來處理，鑒相結(jié)果：置信度為0(即鑒相結(jié)果不可信)，相位符號(hào)在0和1之間翻轉(zhuǎn)。
4．2．4 脈沖前后沿的對(duì)齊
根據(jù)圖3所示，對(duì)∑，△通道信號(hào)進(jìn)行脈沖鑒相，不同的相位差對(duì)應(yīng)各自的相位符號(hào)狀態(tài)。相位符號(hào)在0或1不同狀態(tài)時(shí)要保持前沿對(duì)齊，誤差控制在30 ns以內(nèi)，否則應(yīng)答處理無法正常采樣。
4．2．5 脈沖寬度的保持
接收的應(yīng)答信號(hào)脈寬為0．45μs，其中，上升沿和下降沿各0．1μs，經(jīng)過鑒相后，相位符號(hào)和置信度的脈沖平頂需保持在0．25μs以上，使應(yīng)答處理采樣穩(wěn)定。
4．3 鑒相處理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖5，圖6是示波器觀察到的鑒相結(jié)果，即對(duì)應(yīng)不同相位差時(shí)輸出的相位符號(hào)碼。
評(píng)論