寬帶數(shù)字T-R組件中通道均衡理論及實現(xiàn)研究.pdf

1、數(shù)字陣列雷達是一種收發(fā)波束的形成都采用數(shù)字波束形成技術(shù)的全數(shù)字陣列掃描雷達。實現(xiàn)寬帶數(shù)字陣雷達的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)字T/R組件。無論是何種用途、哪個頻段的數(shù)字陣列雷達，其每個天線輻射單元后都必然連接著一個數(shù)字T/R組件。自1995年，Adrian Garrod首次提出了數(shù)字T/R組件的基本概念后，各國都開始對數(shù)字T/R組件及相關(guān)技術(shù)開展了大力研究。
　　 寬帶數(shù)字陣列雷達陣列通道中的模擬器件及其構(gòu)成的電路特性的差異會使多個發(fā)射通道和接

2、收通道產(chǎn)生隨頻率變化的幅度和相位特性的不一致，即通道失配。通道失配會嚴重影響寬帶數(shù)字陣列雷達所具有的優(yōu)越性能。在數(shù)字T/R組件設(shè)計中必須采用通道均衡技術(shù)補償這種與頻率有關(guān)的幅相誤差。
　　 本文以S波段寬帶數(shù)字陣雷達系統(tǒng)為應(yīng)用背景，研究用于寬帶數(shù)字相控陣雷達T/R組件的數(shù)字實驗?zāi)K，根據(jù)寬帶數(shù)字相控陣雷達的特點，并結(jié)合目前的器件水平，對通道均衡及T/R組件相關(guān)技術(shù)的原理和實現(xiàn)方案進行優(yōu)化研究，以達到有效地利用硬件資源、提高寬帶數(shù)

3、字陣列雷達的性能、降低模塊功耗的目的。
　　 首先，本文介紹了數(shù)字T/R組件的工作原理及基本架構(gòu)，并簡要介紹了數(shù)字接收機技術(shù)、直接數(shù)字合成技術(shù)、通道均衡技術(shù)、低功耗等數(shù)字T/R組件相關(guān)技術(shù)的基本原理。
　　 然后，本文對通道均衡技術(shù)進行了進一步的研究，詳細闡述了均衡頻域算法的基本理論，利用Matlab對于影響均衡效果的幾個重要參數(shù)進行了仿真分析，并給出了參數(shù)選擇上的建議。
　　 接著，本文根據(jù)項目具體要求和仿真實

4、驗的結(jié)果，確定了方案及主要參數(shù)，利用FPGA對寬帶數(shù)字T/R組件數(shù)字模塊中通道均衡及相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)方案進行了研究設(shè)計，力求在資源損耗和系統(tǒng)性能之間找到較好的平衡點，詳細介紹了通道均衡模塊及相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)方案。
　　 最后，本文采用Matlab和QuartusⅡ8.0相結(jié)合的方式，利用頻譜儀及示波器等儀器，結(jié)合T/R組件射頻模塊，對寬帶數(shù)字T/R組件數(shù)字模塊進行聯(lián)合調(diào)試，分析均衡效果，并利用DA算法對資源利用情況進行了進一步優(yōu)化。