综合射频一体化系统技术发展综述

综合射频一体化系统的研究起源于20世纪八九十年代,是伴随着联合作战需求和电子器件的发展而发展起来的,尤其适用于舰载、机载等平台。综合射频一体化系统具备功能一体、软硬件通用、高度集成、协同高效等典型特征,既符合平台装备发展的需求,又满足联合作战任务的需求。综合射频一体化系统是当前射频领域的研究重点,也是射频系统未来的发展趋势之一,具有良好的应用前景。文中将从发展历程、系统架构、关键技术及未来发展方向等多个方面对综合射频一体化系统展开全面且深入的研究分析,希望可以为相关研究提供参考。

共用射频一体化及其关键技术探讨

侦察、干扰、探测、通信一体化的难点在射频一体化。提出了一种新型射频一体化架构——共用射频一体化,旨在实现各任务系统在统一的射频通道下同时工作。对该架构的组成、工作原理、能力特点进行了探讨,尤其对实现这一架构的关键技术——整带接收机和宽带干扰抵消技术进行了详细论述,提出了一种基于子带重构的射频数字化整带接收机的思路,以及一种新型宽带射频干扰抵消技术,并给出了它们的仿真和试验结果。

基于射频一体化芯片的模拟地面站技术研究

地面站配合测控应答机与星务仿真终端,实现测距及遥控遥测功能。本文介绍一种模拟地面站发射系统,它由PC机生成组帧数据,通过以太网传送给下位机发射系统,完成了扫频信号、精确频率的侧音信号以及遥控信号的发送等功能,并在频谱仪上得到了预期结果。下位机发射系统使用的射频一体化(radio frequency integration,RF integration)芯片采用零中频变频方案,降低了模拟地面站设备的复杂度;模拟地面站还采用了软硬件分离设计,软件的设计为模拟地面站的修改和重构提供了方便。本文所述的模拟地面站系统用于对测控应答机的检测。

外军机载激光/射频一体化通信技术研究进展

总结了外军机载激光通信、高速射频通信和激光/射频一体化通信的发展情况,针对典型项目分析了应用场景、技术体制以及达到的功能和性能指标等,阐述了关键技术及实施途径等,最后展望了未来发展。

基于MIMO阵列的一体化射频技术研究进展及展望

基于多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)阵列的一体化射频系统通过充分利用空间自由度和波形自由度,不仅能够同时实现雷达探测、数据通信、电子干扰等多种功能,而且具有目标探测可靠性好、参数估计精确度高、反侦察识别能力强等突出特点,在高动态强对抗环境中展现了巨大的潜力。从基于MIMO阵列的一体化射频系统的检测性能分析入手,剖析了一体化射频系统的检测性能极限以及影响检测性能的主要因素;针对MIMO阵列参数高精度估计问题,提出通过单个发射脉冲完成参数估计以及一种增强参数估计精度的波形优化算法;考虑到目标角度估计误差不可避免,提出了一种稳健的一体化波形设计算法;针对杂波环境中一体化射频系统性能下降的问题,提出了发射波形和接收滤波器联合优化算法,该算法不仅能够实现同时多功能,而且有效地抑制了杂波,提高了目标检测性能。最后,展望了一体化射频系统参数估计精度极限、高精度参数估计、稳健波形设计、波形设计算法快速实现等有待突破的信号处理关键技术。

基于AD9361芯片的弹载一体化射频前端

针对目前常规兵器弹载遥测装置功耗大、集成度低、通用性差的问题,提出基于AD9361芯片的弹载一体化射频前端。该射频前端基于AD9361单芯片架构,结合AD9361芯片使用性能对射频前端的传输损耗进行分析,加入低噪放及功放提高灵敏度和发射功率用于补偿,并对AD9361芯片进行了配置。测试验证结果表明,AD9361芯片的弹载一体化射频前端能够满足系统灵敏度和作用距离等设计指标,并具有低功耗、高集成度及良好通用性的特点。

星载通信-雷达-电子侦察射频部分一体化概论

基于提出一体化卫星理念与运行机制,给出一套一体化星星载射频系统综合方案的目的。采用对比星载雷达、通信、电子侦察系统的方法,确定一体化星的基本指标,一体化星的运行机制与可重构载荷原理。采用对比通信、雷达、电子侦察各自的接收机和发射机架构的方法,确定综合系统接收机和发射机的设计原则与架构,确定相控阵综合设计的原则和基于相控阵的综合系统的架构。得出星载通信-雷达-电子侦察载荷系统射频部分一体化初步综合方案。该方案基于相控阵,可同时实现多种功能。

一种射频数字一体化宽带收发模块设计

针对中大型机载有源相控阵雷达系统的需求,提出一种射频数字一体化高集成宽带收发模块的设计方案。相比于传统雷达收发系统的射频、数字部分独立设计的方式,本设计将射频前端电路与数字收发电路集成在一个标准6U ASAAC插件内,以提高集成度、降低功耗。该模块可以实现2 GHz以上瞬时带宽的宽带激励信号产生和宽带信号采集。本文先详细介绍了一体化收发模块的硬件组成和设计原理,其次介绍了FPGA软件设计思想,最后给出该模块的硬件测试和数据分析结果。

外军舰载一体化射频系统现状分析

着眼舰艇未来作战威胁和电磁频谱战对舰载射频系统的需求,分析了外军开展的舰载“侦干探通”一体化射频系统典型项目,从总体思路、体系架构、技术体制、技术特征和目标图像等方面提出了未来舰载“侦干探通”一体化射频系统的发展方向,并系统梳理了需解决的关键技术。

高平面分辨率穿透成像雷达的研究与实现

穿透成像雷达利用电磁波对介质的穿透特性,对非金属介质内的不连续点进行高分辨成像。为实现该雷达系统的毫米级高平面分辨率、高探测效率和高便携适用性,设计了高平面分辨率穿透成像雷达系统。采用连续波体制和快速扫描空间采样方案以确保小型化和高成像性能,实现了一体化雷达射频前端;提出了参数未知条件下的自聚焦成像处理等数据处理方法,研制了穿透成像雷达系统样机,质量仅为2.5 kg,可单人手持操作;开展了成像分辨率和穿透能力实验测试,验证了方案的可行性和有效性。

多路TDMA通信信号解调系统设计

介绍时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)技术,设计一种基于ARM+FPGA架构的系统级芯片(System on Chip,SoC)为控制核心的多路TDMA通信信号解调控制电路系统。TDMA解调射频电路采用两片收发一体化射频芯片,建立两路接收通道,单接收通道的最大带宽为56 MHz。系统数据接口和控制接口均采用以太网接口作为通信接口,使用双备份模式。系统具有精确的定时和同步功能,可实现两路TDMA信号的完整解调。

面向移动通信终端的北斗SOC芯片设计

以大众消费电子和移动通信领域需求为导向,通过突破基带射频一体化设计、低功耗设计、深亚微米芯片设计与实现技术,展讯研制了一款基于40nm工艺的集成Bei Dou/GPS/GLONASS/Wi-Fi/Bluetooth/FM等移动通信终端功能的SOC芯片。

机载火控雷达发展趋势探究

机载火控雷达作为战斗机平台获取目标、环境信息的核心传感器,系统体制已经历了脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达、数字阵列雷达的发展历程。目标、环境、任务以及新兴技术,是促成机载火控雷达系统体制、理论和技术不断发展演变的重要外部因素。通过深入研究机载火控雷达发展现状,总结有源相控阵雷达、数字阵列雷达技术发展优势,分析机载火控雷达面临隐身目标全向探测、宽频段隐身、射频隐身、抗干扰等发展新需求,展望了智能蒙皮、分布式孔径、射频综合一体化、智能化信号处理等技术将是机载火控雷达发展新热点,探究了机载火控雷达未来发展趋势,可为机载火控雷达技术研究提供参考与借鉴。

国外电子对抗技术的应用及趋势

介绍了电子对抗的概念,指出了信息化战争中电子对抗的重要性。重点介绍了美国、欧洲及俄罗斯的电子对抗技术应用情况。阐明了电子对抗技术的未来发展趋势主要为认知化方向和综合射频与一体化设计方向。

微波光子技术在电子信息系统中的应用

微波光子技术是电子信息领域的一项潜在颠覆性技术,是未来多功能、软件化电子系统的重要支撑,它能有效克服传统电子器件的技术瓶颈,改善微波系统性能指标,为新一代雷达等电子装备带来变革。系统地梳理了微波光子技术在雷达、机载电子战、卫星通信与成像系统、一体化综合射频和深空探测方面的研究进展,并从器件链路、小型化集成和顶层设计三方面指出了微波光子技术走向大规模实用化所面临的挑战。