通帶匹配數(shù)字偵察接收技術研究.pdf

1、寬帶數(shù)字接收機已成為電子戰(zhàn)偵察系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，其特征是利用靠近射頻前端的高速ADC來實現(xiàn)寬開監(jiān)視，利用數(shù)據(jù)率轉換系統(tǒng)來降低后繼數(shù)據(jù)率，實現(xiàn)無失真接收，后端利用DSP對所截獲的低速率信號進行高精度信號特征提取。前端高速ADC與后端相對低速DSP之間的速率不匹配問題是寬帶數(shù)字接收機面臨的最大挑戰(zhàn)。電子偵察中所面對的是參數(shù)完全未知的非合作信號，缺乏先驗信息。由于匹配信號帶寬的基帶信號速率是在無失真條件下的最低數(shù)據(jù)率，因此，如何最大程度的降

2、低數(shù)據(jù)率，緩解后繼處理壓力，實現(xiàn)對未知信號的無失真通帶匹配接收已經(jīng)成為目前數(shù)字偵察接收機的系統(tǒng)性關鍵技術和難點。本文圍繞通帶匹配數(shù)字偵察接收的理論基礎、方案設計和系統(tǒng)架構，以及其中的關鍵技術和難點等問題展開深入研究，主要工作和貢獻有： 1、研究了電子戰(zhàn)環(huán)境下通帶匹配數(shù)字偵察接收的理論基礎、體系架構和實現(xiàn)方案，提出了帶通采樣方案、數(shù)字下變頻方案、數(shù)字信道化方案、引導式頻譜融合方案、大時寬調(diào)頻信號的頻譜分時接收方案和頻譜壓縮方案等六

3、種通帶匹配接收的基本方案，分析優(yōu)缺點，并指出了其中的關鍵技術和難點。研究了通帶匹配接收中的快速頻率估計技術和帶寬參數(shù)估計技術，同時給出易于工程實現(xiàn)的相關快速算法。 2、研究了基于帶通采樣的通帶匹配數(shù)字接收方法。提出了可變速率直接ADC帶通采樣和可變速率直接帶通抽取兩種通帶匹配接收結構，分別研究了系統(tǒng)性能惡化的解決方案，并分析了在硬件實現(xiàn)中所面臨的困難，指出后者具有較強的工程可實現(xiàn)性。 3、研究了基于數(shù)字下變頻高效結構的通

4、帶匹配數(shù)字接收方法。提出了基于多級抽取比的可變帶寬高效數(shù)字下變頻方法，提出了基于有理數(shù)倍抽取比的高效帶寬精匹配接收方法。這些方法以多相濾波結構為基礎，有著較好的運算效率和工程可實現(xiàn)性。最后討論了處理多個同時到達信號的通帶匹配接收方案，并針對硬件實現(xiàn)中存在的問題提出了相應的解決方法。 4、研究了基于可變帶寬濾波器的通帶匹配數(shù)字接收方法。提出了基于加權Minimax準則的可變帶寬濾波器線性規(guī)劃設計方法，提出了可變帶寬FIR數(shù)字濾波器

5、的高效WLS設計方法，提出了基于擴展傅里葉變換的可變帶寬濾波器設計方法，以及基于EFT濾波器的通帶匹配接收高效結構。應用這些可變帶寬濾波器的優(yōu)點在于只有一個直接決定帶寬的可調(diào)譜參數(shù)，更新機制簡單。最后討論了基于可變帶寬濾波器的多信號通帶匹配接收方案。 5、研究了基于頻譜壓縮的通帶匹配數(shù)字接收方法。研究了頻譜壓縮與重構的基本原理，分析了Laguerre變換的頻率卷繞特性，及其對LFM信號的頻譜壓縮特性，提出了基于Laguerre變