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接收与频综系统解决方案
发布时间:2014年 02月 17日

方案简要说明

各种军用和民用的雷达、电子对抗、侦察、导航、通信、预警、监视系统都需要对空间回波信号、直达信号进行接收和解调,将信号还原为能直接用于测量、计算的基带信号。接收与频综系统作为为各种军用或民用装备的直接组成部分,能在系统中完成如下主要功能:

1)产生高稳定、低相噪的参考信号,为装备所有电子系统提供可靠的相参基准信号;

2)产生任意波形的基带信号,为雷达、通信、导航、预警、监视等系统提供任意波形发射输出;

3)产生捷变、低相噪本振信号,提高军用装备的抗干扰能力、战场生存能力和作战效能;

4)完成各种电磁波信号的低噪声接收、信号选择、信号变频、信号解调,输出数字或模拟的中频信号或基带信号

应用背景

任何通过测量空间电磁波信号来实现信号侦察、测量、定位、通信等功能的电子设备系统都需要使用接收与频综系统。其中接收设备能实现信号的放大、选择、变频和解调。频综设备用于产生对外辐射的基带波形信号、产生信号上下变频的本振信号、产生系统工作必需要的相参基准时钟信号。接收与频综设备是现代民用和军用侦察、监视、预警、定位、成像、电磁对抗、导航和通信设备中直接组成部分和最重要的功能设备。

工作原理

接收与频综系统两个最主要的功能是信号的接收和信号的产生。

信号接收主要由接收部分设备来完成。信号接收的工作原理是将来自天线的电磁波信号进行低噪声放大、带通滤波、信号变频,信号解调,将天线接收到的电磁波信号转变为基带信号。并将基带信号输出到信号处理设备,通过对基带信号的分析,达到整个系统需要实现的复杂功能。接收系统的原理图如图1所示。当然也可以根据实际情况输出信号为中频信号。

信号产生主要是由频综部分设备来完成。频综系统产生的信号主要有三类,第一类信号是用于对外辐射的任意波形信号。如雷达系统中,频综系统产生雷达测量、跟踪需要使用的各种射频波形,并经功率放大后通过天线对外辐射。其他系统如通信系统、导航系统、预警、定位系统中都可能需要频综设备来产生对外辐射的信号。第二类信号是用于全系统的同步工作,并作为其他信号产生参考的基准信号,一般如100MHz、10MHz等基准信号。这是任何相参工作系统都需要的信号。第三类信号是用于上下变频所需要的本振信号。由于波形信号产生基带信号,需要使用变频措施把波形信号调制到一定的载频上,才能实现对空间的有效辐射。调制过程一般采用一次、两次、三次变频实现,频综系统需要产生上变频时变频所需要的本振信号。同样对来自空间的电磁波信号,同样需要使用下变频技术将电磁波信号转变成频率较低的中频信号或无载频的基带信号。下变频过程中同样需要使用本振信号。对雷达系统来说,上下变频的本振信号一般使用的是相同的信号。上变频和下变频是互逆的过程。

方案构成

常见的C波段、X波段雷达接收与频综系统的组成框图见图1。图中点画线上部分为频综部分组成,下部分为接收机部分组成。

                           雷达接收与频综系统的组成框图

如图1所示接收部分一般由两次变频、中频接收、中频数字接收组成。频综部分一般由晶振、基准信号产生器、上变频器、本振组件组成。

接收部分原理:来自天线和差器的和、差、差三路信号经过两次变频后再经过中频衰减和放大,中频信号用高速A/D进行采样后对数字中频进行下变频,输出数字基带信号。

频综部分原理:晶振产生的高稳定信号经过基准产生器,产生频综系统需要的各种基准信号,如采样时钟80MHz信号等,本振组件以基准信号为参考产生一本振、二本振信号,波形产生器以基准信号为参考产生中频波形信号,一般为60MHz载频,中频波形经两次变频输出C波段或X波段发射激励信号。

 优势特点

我所接收与频综专业作为专业的研究室,经过五十多年的发展,为我国国防武器装备研发和设计了大量的接收机与频综系统,积累了丰富接收系统和频综系统解决方案。接收系统具备低噪声,高动态、高隔离、高集成和高可靠特征,频综系统在低相噪、捷变频、细步进、宽带波形产生等领域进行了深入的研究和较多的人才储备。

接收系统主要性能如下:

1)工作频段:0.1GHz~40GHz,可扩展;

2)灵敏度:优于-90dBm;

3)镜频抑制:优于50dB

4)中频带宽:DC~1GHz;

5)中频频率:可以定制;

6)动态:优于90dB

7)通道隔离度:优于50dB

8)噪声系数:3~10dB(不同频段有差异);

频综系统主要性能如下:

9)发射输出:0.1GHz~40GHz,可扩展;

10)频率稳定度:优于10-7

11)捷变时间:小于5us

12)波形带宽:DC~1GHz;

13)相位噪声:优于-120dBc/Hz@1KHz(C波段);

14)频率步进:1Hz

15)杂散:优于65dBc

应用领域

我所接收频综专业能为军用和民用的侦察、监视、预警、定位、雷达成像、电子对抗、导航、通信等任何需要接收电磁波信号或对外辐射电磁波信号的装备提供接收与频综解决方案。借助于五十多年的深厚积累,能为用户提供可靠、经济、完善的产品和服务。

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