1、1ppt课件2ppt课件3ppt课件4ppt课件5ppt课件6ppt课件7ppt课件8ppt课件9ppt课件10ppt课件11ppt课件雷达载频测量意义：u截获雷达信号需要u信号分选需要u识别高威胁等级雷达需要u引导干扰需要12ppt课件测频系统主要要求测频系统主要要求n要进行实时处理： 一般要求瞬时测频，在雷达脉冲持续时间内完成测频； 具有宽的是瞬时频带（一个或多个倍频程测频范围高端是低端的2倍）； 信号处理实时性直接影响截获概率与截获时间； 截获概率给定时间内正确发现和识别给定信号的概率； 截获时间达到规定截获概率所需的时间； 频域截获概率（频率搜索概率）单个脉冲的频率搜索概率：瞬时带宽/
2、测频范围 100%脉冲截获概率所需时间：脉冲重复周期+信号天线输入到终端设备输出延迟时间；13ppt课件n测频范围大： 雷达工作频率范围0.340GHz； 一般需要多部测频接收机分区覆盖测频；n足够高的测频精度和频率分辨力： 频率分辨力测频系统能分开两个同时达到信号的最小频差 搜索式测频接收机测频误差：瞬时带宽的一半 搜索式测频接收机频率分辨力：瞬时带宽 传统搜索式测频接收机无法解决截获概率和测频精度、频传统搜索式测频接收机无法解决截获概率和测频精度、频率分辨力之间的矛盾！率分辨力之间的矛盾！14ppt课件n足够高的灵敏度和动态范围： 灵敏度测频接收机检测微弱信号的能力 动态范围保证精确测频前
3、提下，输入信号功率的允许变化范围。n具有检测盒处理多种形式信号的能力n对同时到达信号具有良好的分离能力15ppt课件频域取样频域取样频域变换频域变换频域顺序取样频域顺序取样频域同时取样频域同时取样测频方法测频方法搜索式超外差接收机搜索式超外差接收机射频调谐晶体视放接收机射频调谐晶体视放接收机多波道晶体视放接收机多波道晶体视放接收机信道化接收机信道化接收机频率频率相位变化相位变化频率频率时间变化时间变化频率频率空间变化空间变化频率频率幅度变化幅度变化比相法瞬时接收机（瞬时测频接收机）比相法瞬时接收机（瞬时测频接收机）压缩接收机压缩接收机声光接收机声光接收机多波段比幅接收机多波段比幅接收机数字接收
4、机数字接收机16ppt课件n频域取样法频域取样法l用一个或多个窄带带通滤波器工作于侦察频段内，当信号载频位于某个滤波器内输出超过门限，根据该滤波器中心频率确定载频测量值和测量误差；l频域顺序取样采用一个窄带滤波器侦察频段内来回搜索（搜索法测频）；l频域同时取样采用多个窄带滤波器覆盖整个侦察频段（非搜索法测频）；n频域变化法频域变化法l非搜索法测频l既能获得很宽的瞬时测频范围实现高截获概率，又能获得高频率分辨力，较好解决了截获概率与频率分辨力之间的矛盾。l要求包络检波之前测频，处理复杂。 17ppt课件 单程搜索和双程搜索时间图 (a)单程搜索 (b)双程搜索18ppt课件采用等间隔逐步跳跃；每
5、跳过一个接收机带宽，驻留时间内保证接收13个脉冲；信号频率密集阶段逐步跳跃，频率空白段大步跨过，保证截获概率，缩短搜索周期；19ppt课件21rffrftTZTffNN=frTZ T21NrZfffZ20ppt课件21ppt课件22ppt课件中 频放大器微 波混频器微 波预选器视 频放大器检波器至处理机混频器本 振RfLf搜索式超外差接收机工作原理搜索式超外差接收机工作原理搜索式超外差接收机原理图搜索式超外差接收机原理图 优点：优点：简单、技术成熟、设备紧凑缺点：缺点：不能解决频率截获概率和频率分辨力的矛盾频率截获概率和频率分辨力的矛盾23ppt课件主信道有用信号镜像干扰信道干扰信号1,1,1
6、,1,iLRSRLimRLifmfnfmnffffmnffff 图23 主信道与镜像信道的关系图 24ppt课件1、提高射频电路的选择性，抑制抑制镜像信道；2、预选器和本振通调，实现单信道接收；3、采用零中频技术，使镜像信道与主信道重合重合，变成单一信道。 在接收机中，用镜像抑制比dms来衡量混频器混频器对镜像信道干扰的抑制抑制能力。保持输入射频信号幅度不变，主信道输出的信号功率Pso与镜像信道输出的干扰功率Pmo之比称为镜像抑制比somsnoPdP25ppt课件26ppt课件27ppt课件28ppt课件存在截获概率与频率分辨率的矛盾存在截获概率与频率分辨率的矛盾图24 射频调谐晶体视频接收机
7、原理图29ppt课件30ppt课件31ppt课件1.2m1第一本振组12.m212.m212.m2第二本振组门限检测判决编码频率粗分，改变本振，中放输出频率相同！判断哪一路波段有信号，得到频率波段码！频率精分路32ppt课件接收机频率分辨率：1、信道化接收机使一种高截获概率的接收机高截获概率的接收机，直接从频域选择信号，避免时域重叠信号的干扰，抗干扰能力强。2、测频精度和频率分辨率只取决于信道频率分路器的单元宽度单元宽度。3、由于它建立在超外差接收机上，灵敏度高，动态范围大。211niifffm 33ppt课件34ppt课件35ppt课件36ppt课件37ppt课件38ppt课件39ppt课件
8、微波信号本质上为正弦波，其相位和载频、时间成正比！将同一信号分为两路经过不同的时延，两路输出信号的相位不同，相位差仅与延时和信号载频成正比，延时已知，通过测量相位差可间接测量出信号载频。实现载频-相位差变化的实用方法为微波鉴相器！40ppt课件简单微波鉴相器 T相移相移与频率频率成线性关系线性关系接收机的瞬时频带内最大最大相位差2最大单值测频范围最大单值测频范围 （大的测频范围：短延时）（大的测频范围：短延时）max122121sin(2)arctan2cos(2)2()21fTfTfTT ffFffT41ppt课件图210 一种常用的微波鉴相器42ppt课件22cossinIQUKAUKAU
9、I与UQ的合成矢量合成矢量为一极坐标表示的旋转矢量，其模为 2IQUUjUKA其相角为 2fT43ppt课件图211 正交函数的合成矢量模拟式比相法瞬时测频接收机模拟式比相法瞬时测频接收机 对输出的I、Q信号进行幅度采样，利用三角关系计算出相位的大小。将正交信号UI与UQ加到静电示波器的水平转板和垂直偏转板上。44ppt课件极性量化极性量化 数字式瞬时测频接收机数字式瞬时测频接收机 将正交两路两路输出信号分别加到两个电压比较器电压比较器上，输出正极性为逻辑“1”，负极性为逻辑“0”，这将3600范围（测频范围）分成4个区域个区域，从而构成2比特量化器比特量化器。 在原来一对正交信号的基础上增加
10、相移450的一对正交信号，将将3600范围（测频范围）分成8个区域个区域，从而构成3比特量化比特量化器器。 再增加22.50和67.50两队正交信号，可构成4比特量化器。依次类推.45ppt课件图212 4比特极性量化器波形和编码 46ppt课件频率分辨率频率分辨率与相位分辨率相位分辨率的关系： 2比特量化 3比特量化 4比特量化 02222 ,22.5 ,125fTfFTFGfMH 000904522.5（高的测频精度：长延时）（高的测频精度：长延时）47ppt课件两路鉴相器的并行运用 数字式瞬时测频接收机既有测频范围F的要求，又有频率分辨力f的要求，量化单元数定义：Fnf48ppt课件n对
11、于多路鉴相器，频率分辨力：32 4Ff 11122mkmkFfnnT m为低位鉴相器支路的量化比特数；n为相邻支路鉴相器的迟延时间比，k为并行运用支路数49ppt课件图214 第一类同时到达信号及其合成矢量 时间上的差异可以忽略的同时到达信号为第一类第一类同时达到信号，测量结果为同时达到信号，测量结果为其合信号。2122AA功率比6dB时，可以正常测频。50ppt课件 在第一信号脉冲临界编码期间临界编码期间到达的信号脉冲为第二类同时到达信号。 在第一个脉冲触发了频率测量电路后，第二类同时到达信号使输出正余弦信号比较器的输出有一个瞬变过程，可产生错误的输出，使得测频错误使得测频错误。51ppt课
12、件图215 同时到达信号的检测电路关键器件：自差混频器自差混频器、带通滤波器带通滤波器。如果只有一个信号加入混频器，全部谐波都是由单个输入信号产生，它们都处于滤波器通带之外，则检波器和比较器无输出。当有两个以上信号到达混频器时，将会产生输入信号差频的谐波。 52ppt课件22222cqNi 53ppt课件54ppt课件延时线鉴相器同时到达信号检测门限检测/定时控制频率编码输入输出限幅放大器射频输入数字输出比相式瞬时测频接收机的组成 55ppt课件56ppt课件57ppt课件58ppt课件 n通过特殊的傅立叶变换特殊的傅立叶变换，巧妙地将时域重时域重迭迭、频率不相等不相等的多个线性调频信号经压缩
13、变换后，变换成出现时间与各输入信号出现时间与各输入信号频率成线性关系的窄脉冲列频率成线性关系的窄脉冲列，从而将信号载频载频的测量转换为对输出窄脉冲出现时间出现时间的测量。59ppt课件线性扫描本振中放压缩线检波视放输入信号60ppt课件( )( )exp()Ff tj t dt61ppt课件图219 Chirp变换功能图 222( )()exp() ( )exp()exp()222jjjFF uuf tutut62ppt课件扩展过程扩展过程 压缩过程压缩过程 展宽线展宽线用来产生线性调频本振信号，其主要指标有：时宽时宽TE和带宽和带宽fE，压缩线压缩线用来实现卷积运算，其主要指标是时宽时宽TC
14、和和带宽带宽fC。63ppt课件色散延迟线的特性是产生与信号频率相关的延迟64ppt课件与超外差接收机区别： 压缩接收机中放后增加了压缩线； 系统参数区别压缩接收机中放带宽和压缩线带宽与测频范围 相同，远大于超外差接收机中放带宽，压缩接收本振扫描频率范围是测频范围2倍。21fff 65ppt课件(1) 混频器将各个输入频率不变信号变换成时域完全重叠、频率下降信号；本振扫描周期、扫描最低频率工作过程min,ELTfmin11min22min()()LLILILffutfffutfffut两个不同频率输入信号混频后输出：输出信号时域重叠，存在时间为本振搜索周期，频率下降速度相同，起始点不同：1mi
15、n2minLLffff66ppt课件(2) 中放输出脉宽、载频下降速度和载频变化范围相同、输出时间与输入信号频率成正比的宽脉冲工作过程1min1minLLfffff中频通频带范围：混频器输出1信号在本振扫描起始时刻可通过中频带，当本振扫描到一半时刻时（扫描周期为2倍测频范围），在再输出1信号，1信号的脉宽为信号2类似，不同点在于信号出现时刻在本振扫描的起点和中间点。/ 2ET67ppt课件(3) 压缩线输出极窄的脉冲串（压缩过程）工作过程输入脉宽和带宽：/ 2,ETf压缩比：/ 2ETf输出脉宽：1/pf68ppt课件f21fff / 2/EpnT/ 2EffTn 1/pf69ppt课件压缩接
16、收机原理框图70ppt课件71ppt课件72ppt课件73ppt课件声光接收机原理图74ppt课件75ppt课件76ppt课件耦合器射频放大器n路分频器2-4GHz6-8GHz4-6GHz2GHz4GHz2-8GHz耦合器射频放大器m路分频器8-10GHz16-18GHz6GHz12GHz8-18GHzPIN二级管开关2-4GHzp路分频器ADC数据缓存数字信号化滤波器组参数估计ADC数据缓存数字信号化滤波器组参数估计显示控制77ppt课件78ppt课件79ppt课件80ppt课件81ppt课件接收机类型一般特性晶体视频宽带瞬时覆盖；低灵敏度和非选择性；主要用于脉冲信号瞬时测频覆盖、灵敏度和选
17、择性同晶体视频；测量接收信号的频率调谐射频同晶体视频，但可提供频率隔离和稍好点的灵敏度超外差最常用的接收机，有良好的选择性和灵敏度固定调谐良好的选择性和灵敏度；针对一个信号信道化具有良好的选择性、灵敏度和宽带覆盖布喇格小盒宽带瞬时覆盖；低动态范围；多个同时信号；不解调压缩提供频率隔离；测频；不解调数字化高度灵活；可处理参数未知的信号82ppt课件注：注：G=良好良好 M=适中适中 P=差差 Y=是是 N=否否83ppt课件84ppt课件85ppt课件86ppt课件87ppt课件88ppt课件89ppt课件ES-3701系系统统结结构构图图90ppt课件战术显示器战术显示器91ppt课件92ppt课件93ppt课件94ppt课件
