文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
步进频率连续波探地雷达信号源设计与实现
姓名:王华
申请学位级别:硕士
专业:信息与通信工程
指导教师:周智敏
20091101
要摘超宽带步进频率连续波探地雷达为地表浅埋小目标的探测提供了一种安全、快速的手段,其信号源的设计与实现是整个系统的关键技术之一。本文针对步进频率信号的产生技术,结合探地雷达系统实际应用背景,从信号分析、参数设计、方案选择、性能测试等方面进行了深入研究,并在此基础上设计与实现了用于探地雷达的超宽带高速步进频率信号源。首先从信号波形、模糊函数以及处理方法等方面介绍了步进频率信号的基本理论,.并结合一维脉压结果分析了相位噪声对系统性能的影响,在此基础上对步进频率信号源的主要参数进行了设计;其次从现有步进频率信号产生方法出发,通过理论推导、结构设计、关键模块选择等步骤对信号源方案进行了研究,提出了基于痛蟛浇菊袂谢的超宽带高速步进频率信号源设计方案。然后依据设计框图,实现了带宽为、频率切换时间小于的步进频率信号源,并介绍了各模块具体实现细节以及涉及到的重要技术。最后给出了系统实物图,并根据测试方法对信号源各模块的输出信号以及主要性能参数进行试,分析了利用闭环联调的实测数据进行一维脉压的结果。测试结果表明该信号源具有良好的性能,工作可靠,已成功应用于某实际探地主题词:步进频率连续波雷达系统。探地雷达信号源超宽带快速频率切换国防科学技术人学研究生院硕十学何论文第
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表目录典型瓽系统的基本参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯理想步进频率信号仿真参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表不同仿真参数时步进频率一维脉压结果性能指标对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表美军关于土壤穿透性能测量数据统计结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯步进频率信号源主要设计参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表载波为时相位噪声测量值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表载波为时相位噪声测量值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯藕诺亩啻涡巢üβ省表表典型系统的基本参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..国防科学技术大学研究生院硕十学位论文第
图目录,芦分别为和盕ǖ钠灯住步进频率信号时域波形示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯步进频率信号的模糊图以及模糊度图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯步进频率信号的距离分辨率和速度分辨率示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯步进频率信号一维距离脉压加敖峁肌三种不同参数情况下步进频率信号的一维脉压结果图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..导电率为痬和/蓖寥来┩杆鸷乃嫫德时浠摺基于锁相环的步进频率信号产生方案原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。颖镀灯鞯幕旌掀德屎铣煞桨浮踊炱灯鞯幕旌掀德屎铣煞桨浮大带宽步进频率信号实现原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。基于外差式的步进频率探地雷达系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..技术原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.技术原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于混频器加单边带滤波方式的步进频率信号源方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..带宽步进频率信号源总体方案框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..带宽步进频率信号波形产生示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.芯片功能模块示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.系统控制流程以及控制时序图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯本振电路实现原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.陆坏髦频缏飞杓瓶蛲肌本信号源实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..基带电路模块实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。系统测试框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯带宽信号时域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.小步进基带频率信号时域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图图步进频率信号频谱示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯覲的混合频率合成方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于陆坏髦品绞降牟浇德市藕旁捶桨浮基带电路设计框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯频率综合器模块实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯带宽信号频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯国防科学技术人学研究生院硕宦畚第页
大频率本振信号频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基带信号频率切换示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯大频率本振信号频率切换示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实测数据一维脉压结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图两路小步进基带频率信号时域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.大频率本振信号序列时域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一夭信号频