CN103124185A

CN103124185A - X波段宽带高分辨率数字信道化接收机

Info

Publication number: CN103124185A
Application number: CN2012102257730A
Authority: CN
Inventors: 李胜峰
Original assignee: Sichuan Lanxun Baoer Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Lanxun Baoer Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2013-05-29

Abstract

本发明公开了X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，包括一个数字接收机和一个X波段前端接收通道，所述数字接收机包括数字接收机包括一个锁相频率合成器、一个模数转换器、可编程逻辑器件A及可编程逻辑器件B，锁相频率合成器的输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与可编程逻辑器件A的输入端连接，可编程逻辑器件A的输出端与可编程逻辑器件B连接。本发明采用上述结构，能很好地满足前端高速A/D数据采集和存储接口设计，同时也能满足高速数据吞吐率的要求，且可以满足精确测量和快速测量的指标要求。

Description

X波段宽带高分辨率数字信道化接收机

技术领域

本发明涉及一种接收机，具体是一种X波段宽带高分辨率数字信道化接收机。

背景技术

理想的电子战接收机除了应具有宽输入带宽、高频率分辨率、大动态范围、多信号并行处理能力外，还必须能对接收到的大量信息进行实时或准实时处理。信道化接收机就是可以实现以上大多数特征的一种接收机，由于它能够处理同时到达的多个信号，可以实现监视频带内信号的全概率截获，常运用于宽带侦察接收中。近几年，随着数字信号处理技术的飞速发展，数字信道化技术得到了越来越广泛的应用。雷达侦察接收机的发展主要分为模拟接收机和数字接收机两个阶段。在模拟阶段，主要有晶体视频接收机，超外差接收机，瞬时测频接收机（IFM），信道化接收机，压缩接收机，布拉格盒接收机。数字接收机的设计理论还不是十分成熟，主要发展方向仍在讨论中，现阶段基本发展方向是延着将已有模拟接收机数字化，结合数字信号处理技术及器件的飞速发展，逐步向宽带数字接收机方向靠近。

数字接收机是一种主要用于数字微波通信、雷达、电子对抗、制导等电子系统设备中的电子部件。在宽频带电子战系统中，X波段数字信道化接收机是主要电子部件之一，描述这种产品性能的主要技术指标有：1）工作频率带宽；2）接收灵敏度；3）测频精度；4) 测频时间；5）脉冲宽度；6）输入阻抗；7）输入和输出端电压驻波比；8）电路尺寸；9）承受功率等。

电子战的最主要的特点是频段宽（几乎覆盖整个无线频段），待处理的信号种类多，对非合作信号进行被动侦察接收。现代电子战接收机种类繁多，但总的说来尚无一种接收机能满足电子侦察的所有要求。传统电子战接收机多采用模拟方法实现，在接收过程中由于模拟器件的限制，极易导致信号的频率和相位等精细信息丢失。目前的电子战系统往往都是在已知或者在事先假定的几种信号样式下进行工作的，系统适应能力及反应时间无法满足电子侦察要求。所以研究开发工作频段宽，接收适应能力强，可扩展性好，能够适应多种信号的侦察接收机，是电子战发展的必然要求。宽带侦察意味着要使用尽可能高速率的 ADC，以覆盖宽监视带。目前数字接收机面临的最大问题是高速ADC采录下来的大量数据必须有高速DSP来进行处理，否则数字化数据会丢失，系统将工作于非实时方式，不能实现对雷达信号的高概率接收。目前对数字式接收机的研究工作主要集中于高宽频段内信号的数字采录技术和相应的高速数字测频技术方面。

发明内容

本发明提供了X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，解决了以往接收机的可编程逻辑器件的规模不是很大，乘法器较少，存储空间不是足够大，导致处理速度有限，不能满足信号接收前端的要求的问题。

本发明为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，包括一个数字接收机和一个X波段前端接收通道，所述数字接收机包括数字接收机包括一个锁相频率合成器、一个模数转换器、可编程逻辑器件A及可编程逻辑器件B，锁相频率合成器的输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与可编程逻辑器件A的输入端连接，可编程逻辑器件A的输出端与可编程逻辑器件B连接，所述X波段前端接收通道包括一个X波段天线、一个限幅器、一个低噪声放大器以及一个X波段接收前端，X波段天线的输出端与限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与低噪声放大器的输入端连接，低噪声放大器的输出端与X波段接收前端的输入端连接，X波段接收前端的输出端与数字接收机连接，数字接收机的输出端与计算机的输入端连接。

所述可编程逻辑器件A包括数字信道化装置、信道选取装置、相位计算装置以及频率计算装置，所述数字信道化装置的输出端与信道选取装置的输入端连接，信道选取装置的输出端与相位计算装置的输入端连接，相位计算装置的输出端与频率计算装置的输入端连接，所述信道选取装置的输出端还连接有幅度计算装置。

所述可编程逻辑器件B包括依次连接的数字正交装置、信号检测装置、FFT计算装置以及频率计算装置，所述FFT计算装置包括两个信号输入端和一个信号输出端，FFT计算装置的一个信号输入端与数字正交装置的一个信号输出端连接，FFT计算装置的另一个信号输入端与信号检测装置的信号输出端连接，所述信号检测装置的信号输出端还连接有到达时间及脉宽计算装置。

所述X波段接收前端包括一个X波段滤波器、一个晶振、一个锁相频率合成器、一个混频器、一个低噪声放大器、一个带通滤波器、一个二等分功率分配器以及一个功率放大器，所述X波段滤波器的输出端与混频器的射频信号输入端连接，混频器的中频信号输出端与低噪声放大器的信号输入端连接，低噪声放大器的信号输出端与带通滤波器的信号输入端连接，带通滤波器的信号输出端与功率放大器的信号输入端连接，晶振的信号输出端与二等分功率分配器的信号输入端连接，二等分功率分配器的信号输出端A与锁相频率合成器的时钟信号输入端连接，锁相频率合成器的信号输出端与混频器的本振信号输入端。

所述模数转换器为一种超高速10位模数转换器。

所述X波段接收前端的输入端还与计算机的输出端连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：本发明的可编程逻辑器件的逻辑规模较大，内部乘法器较多，存储器空间大，内部具有多达9Mbit的存储空间，内部时钟速率高达500MHz，处理速度快，能够很好满足前端高速A/D数据采集和存储接口设计，同时也能满足高速数据吞吐率的要求，且可以满足精确测量和快速测量的指标要求。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的数字接收机的结构示意图；

图3为本发明的X波段前端接收通道的结构示意图；

图4为本发明的可编程逻辑器件A的结构示意图；

图5为本发明的可编程逻辑器件B的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1、图2、图3、图4及图5所示，本发明X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，包括一个数字接收机和一个X波段前端接收通道，所述数字接收机包括数字接收机包括一个锁相频率合成器、一个模数转换器、可编程逻辑器件A及可编程逻辑器件B，锁相频率合成器的输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与可编程逻辑器件A的输入端连接，可编程逻辑器件A的输出端与可编程逻辑器件B连接，所述X波段前端接收通道包括一个X波段天线、一个限幅器、一个低噪声放大器以及一个X波段接收前端，X波段天线的输出端与限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与低噪声放大器的输入端连接，低噪声放大器的输出端与X波段接收前端的输入端连接，X波段接收前端的输出端与数字接收机连接，数字接收机的输出端与计算机的输入端连接。

本实施例的可编程逻辑器件A包括数字信道化装置、信道选取装置、相位计算装置以及频率计算装置，所述数字信道化装置的输出端与信道选取装置的输入端连接，信道选取装置的输出端与相位计算装置的输入端连接，相位计算装置的输出端与频率计算装置的输入端连接，所述信道选取装置的输出端还连接有幅度计算装置。

本实施例的可编程逻辑器件B包括依次连接的数字正交装置、信号检测装置、FFT计算装置以及频率计算装置，所述FFT计算装置包括两个信号输入端和一个信号输出端，FFT计算装置的一个信号输入端与数字正交装置的一个信号输出端连接，FFT计算装置的另一个信号输入端与信号检测装置的信号输出端连接，所述信号检测装置的信号输出端还连接有到达时间及脉宽计算装置。

本实施例的X波段接收前端包括一个X波段滤波器、一个晶振、一个锁相频率合成器、一个混频器、一个低噪声放大器、一个带通滤波器、一个二等分功率分配器以及一个功率放大器，所述X波段滤波器的输出端与混频器的射频信号输入端连接，混频器的中频信号输出端与低噪声放大器的信号输入端连接，低噪声放大器的信号输出端与带通滤波器的信号输入端连接，带通滤波器的信号输出端与功率放大器的信号输入端连接，晶振的信号输出端与二等分功率分配器的信号输入端连接，二等分功率分配器的信号输出端A与锁相频率合成器的时钟信号输入端连接，锁相频率合成器的信号输出端与混频器的本振信号输入端。

本实施例的模数转换器为一种超高速10位模数转换器。

本实施例的X波段接收前端的输入端还与计算机的输出端连接。

本发明的工作原理为：系统接收射频信号从X波段天线进入后，经过限幅器和低噪声放大器后，进入接收前端，在接收前端内进行混频、放大后，将动态进行压缩，输出到数字接收机，再由数字接收机对信号进行模数转换，对得到的数字信号进行分析，输出所测信号的脉内频率、脉冲宽度和脉冲信号的幅度，以数字信号的形式输出给计算机进行进一步的分析识别。

如上所述，则能很好地实现本发明。

Claims

1.X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：包括一个数字接收机和一个X波段前端接收通道，所述数字接收机包括数字接收机包括一个锁相频率合成器、一个模数转换器、可编程逻辑器件A及可编程逻辑器件B，锁相频率合成器的输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与可编程逻辑器件A的输入端连接，可编程逻辑器件A的输出端与可编程逻辑器件B连接，所述X波段前端接收通道包括一个X波段天线、一个限幅器、一个低噪声放大器以及一个X波段接收前端，X波段天线的输出端与限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与低噪声放大器的输入端连接，低噪声放大器的输出端与X波段接收前端的输入端连接，X波段接收前端的输出端与数字接收机连接，数字接收机的输出端与计算机的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：所述可编程逻辑器件A包括数字信道化装置、信道选取装置、相位计算装置以及频率计算装置，所述数字信道化装置的输出端与信道选取装置的输入端连接，信道选取装置的输出端与相位计算装置的输入端连接，相位计算装置的输出端与频率计算装置的输入端连接，所述信道选取装置的输出端还连接有幅度计算装置。

3.根据权利要求1所述的X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：所述可编程逻辑器件B包括依次连接的数字正交装置、信号检测装置、FFT计算装置以及频率计算装置，所述FFT计算装置包括两个信号输入端和一个信号输出端，FFT计算装置的一个信号输入端与数字正交装置的一个信号输出端连接，FFT计算装置的另一个信号输入端与信号检测装置的信号输出端连接，所述信号检测装置的信号输出端还连接有到达时间及脉宽计算装置。

4.根据权利要求1所述的X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：所述X波段接收前端包括一个X波段滤波器、一个晶振、一个锁相频率合成器、一个混频器、一个低噪声放大器、一个带通滤波器、一个二等分功率分配器以及一个功率放大器，所述X波段滤波器的输出端与混频器的射频信号输入端连接，混频器的中频信号输出端与低噪声放大器的信号输入端连接，低噪声放大器的信号输出端与带通滤波器的信号输入端连接，带通滤波器的信号输出端与功率放大器的信号输入端连接，晶振的信号输出端与二等分功率分配器的信号输入端连接，二等分功率分配器的信号输出端A与锁相频率合成器的时钟信号输入端连接，锁相频率合成器的信号输出端与混频器的本振信号输入端。

5.根据权利要求1所述的X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：所述模数转换器为一种超高速10位模数转换器。

6.根据权利要求1所述的X波段宽带高分辨率数字信道化接收机，其特征在于：所述X波段接收前端的输入端还与计算机的输出端连接。