带通采样时间交织ADC的一种时间失配校正算法

令多个模拟-数字转换器(ADC)通过时间交织的方式进行轮流采样是成倍提升ADC系统采样率的重要途径。然而,多个采样通道间存在的误差和失配将在采样结果中引入杂散。文中针对通道间的时间失配,提出一种适用于射频带通直采的ADC校正算法。该方法利用频域上信号分量和杂散分量间由时间失配量决定的定量关系导出校正参数,进而实现对插零后各通道采样结果的修正。仿真结果表明:文中提出的算法可在准确测量的基础上对大范围内的时间失配实现较为理想的校正,且能够适应包括低通采样、带通采样和偶数、奇数通道数等在内的多种场景。

基于微波光子技术的实时高分辨雷达成像

为克服传统雷达面临的带宽瓶颈,提升其分辨率,利用微波光子倍频与混频技术对宽带雷达信号进行处理,构建宽带雷达,成功实现了实时高分辨雷达成像。构建的微波光子雷达样机带宽高达12 GHz,实现逆合成孔径雷达成像的二维分辨率优于2 cm×2 cm,成像速率高达100帧/s。在该雷达架构基础上构建了多输入多输出微波光子雷达,在相同的相参累积时间内,能进一步提高雷达成像的方位向分辨率。研究结果表明:微波光子技术是突破传统雷达频率与带宽限制的有效手段,有望在未来实时高分辨雷达探测与成像中发挥重要作用。

基于微波光子I/Q去斜接收的宽带线性调频雷达成像系统

该文提出一种新的基于微波光子I/Q去斜接收的宽带线性调频雷达成像系统方案。发射机利用微波光子倍频技术产生宽带线性调频信号,接收机利用偏分复用-双驱动马赫曾德尔调制器,将回波信号同时输入到两个不同偏振态的调制器上,并通过调节对应调制器的偏置电压在两偏振态之间引入90°相位差,从而实现微波光子I/Q去斜接收。此雷达在具备实时高分辨探测能力的同时,能区分参考点两侧的目标,解决了现有微波光子雷达接收机采用光子混频去斜接收中受镜频干扰导致距离向模糊的问题。该文首先论证了采用I/Q去斜接收的必要性,随后介绍了所提出的微波光子雷达结构与原理,最后开展了目标探测与逆合成孔径雷达成像的实验研究。该雷达工作在K波段,带宽为8 GHz。结果表明该系统可以有效解决镜频干扰引起的距离向模糊。

射频光传输雷达接收链路的系统优化

在雷达指标体系中,探测距离和目标分辨能力是其中的重要参数。而噪声系数(NF)和接收链路的压缩动态范围(CDR)则影响着这两个指标。随着射频光传输(ROF)在雷达接收链路中应用的推进,除了对光链路本身的探讨外,还需扩展到接收链路中微波和光波的协同分析。因此,将其中的微波前级放大、射频光传输(ROF)、微波后级放大进行耦合,普适性地探讨接收链路CDR和NF。例如,当光链路噪声功率谱密度为-164 dBm/Hz,光链路增益-20 dB时,可设计前级放大41 dB。在这种情况下,接收链路CDR_(1dB)达143 dB·Hz,噪声系数为4.15 dB,能够同时满足探测距离和目标分辨的要求。对外调制光链路而言,调制器的半波电压可选择在2.0~5.8 V之间,实现性能和成本的平衡。分析从系统角度出发,探讨了基于ROF的接收链路,能够满足雷达功能要求,同时,也为接收链路中电器件和光器件的设计提供了依据。

基于亚波长步进光延时线的雷达宽带波束形成技术

利用光延时技术抑制宽带相控阵雷达的波束色散,光延时量的离散特性会引入波束指向偏差。通过线性相位拟合法分析了最小延时改变对阵面等效相位分布的影响,建立了延时线步进与雷达波束指向偏差间关系的理论模型,得到波束指向偏差与延时步进成正比,与阵元间距、阵元数平方和波束指向的余弦值成反比。通过仿真和实测数据验证了该技术的可行性。实测结果表明,在8~12 GHz宽带微波信号下,±60°扫描范围内,宽带波束的指向偏差小于0.77°,带内指向色散小于0.98°,峰值能量损失小于0.89 dB,旁瓣抑制比超过11.06 dB。

Multiple Frequency Cancellation Method for Stealth Design of UWB End-Fire Antenna Array

A multiple frequency cancellation(MFC)method is proposed for stealth design of ultra-wide band(UWB)end-fire antenna array.The proposed method can produce significant radar cross section(RCS)reduction in the whole operating band.The 1×4 and 4×4 Vivaldi antenna arrays of different kinds of cancellation structures are discussed as examples to validate the effectiveness of the MFC method on both linear and planar arrays.On average,22.6 dB reduction of monostatic radar cross section(MRCS)is obtained in the whole X-band.MRCS under oblique incident waves is also reduced within±60°.Basically favorable radiation characteristics are maintained.

微波光子雷达去斜接收机的性能分析

微波光子去斜接收机可通过光域操作实现数吉赫兹宽带线性调频信号的处理,是实现高分辨率雷达的重要途径。本文提出了微波光子去斜接收机的通用理论模型。利用此模型分析了去斜处理过程中的电域信号增益,以及接收机的噪声特性和动态范围等指标。结果表明,单路输出型微波光子去斜接收机的噪声增益为信号增益的两倍。此外还通过数值仿真研究了典型结构下微波光子去斜接收机性能随系统关键参数的变化关系。若去斜接收机的前置电放大器增益为20 dB,则当电光调制器半波电压从6 V降低至1.5 V时,接收链路的灵敏度可优化约10.8 dB,对应的动态范围损失在2 dB以下;而当半波电压低于3 V时,前置电放大器的增益应低于30 dB以避免较大的动态范围损失。