X波段雷達散射成像系統(tǒng)頻率綜合源設計.pdf

1、現(xiàn)代雷達技術極大提高了對作戰(zhàn)目標的探測與跟蹤能力，而隱形技術就成為提高作戰(zhàn)目標生存與進攻能力的有效手段。隱形性能主要取決于雷達散射截面積，相較于理論計算通過實際雷達成像測量能夠快捷準確地獲得目標特性，X波段頻率綜合源以其分辨率高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強等特點，在雷達成像領域中應用廣泛。
　　本文依托實際工程項目，分別對雷達散射成像、直接數(shù)字頻率合成技術以及鎖相環(huán)技術進行了研究，并研制了一套由上位機控制臺控制的X波段頻率綜合源。首先

2、介紹了雷達散射成像基本原理，并對雷達散射中心的類別以及適用范圍分別進行了介紹;重點討論了雷達成像的縱向分辨率與橫向分辨率。闡述了直接數(shù)字頻率綜合技術在工程實現(xiàn)中的基本結(jié)構(gòu)，詳細介紹了結(jié)構(gòu)各模塊的工作原理;簡要介紹了此技術的優(yōu)勢，并從數(shù)學角度詳細推導了其數(shù)學模型;著重分析了直接數(shù)字頻率綜合的理想頻譜特性以確定其雜散噪聲來源;并給出了兩個抑制雜散噪聲行之有效的方案。接著介紹了鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)，并著重討論了結(jié)構(gòu)中各器件工作原理、組成形式及參數(shù)

3、指標;給出了相位模型及鎖相環(huán)動態(tài)方程表達式;最后討論了鎖相環(huán)的三個基本特性:相位噪聲特性、雜散噪聲特性、“同步狀態(tài)”下弱干擾的鎖相環(huán)穩(wěn)定性。其次給出了系統(tǒng)的技術指標;提出了四種常用的頻率綜合源方案并討論了各方案的工作原理、優(yōu)缺點及其適用場合。重點討論了直接數(shù)字頻率綜合電路、鎖相環(huán)電路、時鐘芯片選型，并給出了系統(tǒng)方案框圖，確定采用外置鎖相環(huán)倍頻的方式為直接數(shù)字頻率綜合電路提供參考時鐘的方案;從輸出頻率、相位噪聲以及雜散三個方面詳細論證了方

4、案的可行性。最后根據(jù)項目需求，完成了頻率綜合源軟硬件設計。硬件設計方面，選擇FPGA作為頻率綜合源的處理器芯片，并按功能將系統(tǒng)劃分為FPGA核心電路模塊、數(shù)據(jù)存儲電路模塊、數(shù)據(jù)通信電路模塊、直接數(shù)字頻率綜合電路、鎖相環(huán)電路、電源模塊，重點對各個模塊電路進行了詳細的設計。軟件實現(xiàn)方面，重點結(jié)合選用芯片研究了閃存控制器模塊、USB控制器模塊、直接數(shù)字頻率綜合控制器模塊、鎖相環(huán)控制器模塊，并對每個子模塊進行了仿真。最終通過上位機控制臺的配合，