一種大帶寬線性調頻信號產生系統的製作方法

2023-05-05 16:27:31 3

專利名稱：一種大帶寬線性調頻信號產生系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於大帶寬線性調頻信號產生技術，具體涉及一種高性能寬帶線性調頻信號產生系統，是高分辨合成孔徑雷達的關鍵技術之一。
背景技術：
合成孔徑雷達(SAR)偵察系統由於其全天候、全天時、安全係數高等特點，正被國際市場廣泛關注，其中高解析度是SAR系統永恆的追求。大帶寬線性調頻信號的實現是合成孔徑雷達(SAR)的關鍵技術之一，受採樣率的限制，目前一般採用數位技術產生基帶線性調頻信號，再進行倍頻進行帶寬擴展，而倍頻器和濾波器存在較大的幅相失真，嚴重影響了信號的質量，在極大帶寬時甚至無法成像。同時體積、功耗較大，難以實現微型化集成。該專利技術採用窄帶數字調頻信號結合鎖相跟蹤方式實現大帶寬調頻信號，該技術主要特點是幅相非線性失真小，結構簡單，成本低，易集成。克服了現有技術中為實現帶寬倍增的倍頻技術，極大改善了大帶寬信號的幅相非線性失真。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是大帶寬線性調頻信號的實現。採用鎖相跟蹤技術對數字調頻信號產生器的窄帶線性調頻信號進行相位跟蹤和倍增，實現大帶寬線性調頻信號。由於鎖相環相位跟蹤時間極快，而捕捉時間較長，難以滿足SAR雷達窄脈衝工作狀態，因此需進行頻率引導，由時鐘及時序控制器對鎖相環輸出信號進行時域的截取，獲得期望的大帶寬脈衝線性調頻信號。本實用新型所採用的技術方案是一種大帶寬線性調頻信號產生系統，由時鐘及時序控制器1、數字調頻信號產生器 2、調頻跟蹤鎖相環3和脈衝調製器4組成；時鐘及時序控制器1連接數字調頻信號產生器 2和脈衝調製器4，時鐘及時序控制器1為數字調頻信號產生器2輸送高穩定時鐘和脈衝觸發信號，為脈衝調製器4輸送調製脈衝；數字調頻信號產生器2輸出連接調頻跟蹤鎖相環 3，為調頻跟蹤鎖相環3提供調頻參考；調頻跟蹤鎖相環3輸出連接脈衝調製器4，由脈衝調製器4對調頻跟蹤鎖相環3輸出信號在時域進行調製選擇；脈衝調製器4輸出即為期望的大帶寬線性調頻信號。本實用新型的積極效果是該技術採用數字調頻信號結合鎖相跟蹤方式實現大帶寬調頻信號，該技術主要特點是幅相非線性失真小，結構簡單，成本低，易集成。克服了現有技術中為實現帶寬倍增的倍頻技術，極大改善了大帶寬信號的幅相非線性失真。採用頻率引導和脈衝調製，解決了鎖相環的脈衝工作狀態。採用了數字鎖相對窄帶調頻信號進行相位跟蹤和倍增，最大限度簡化電路結構， 實現了微型化。本實用新型主要應用於高解析度合成孔徑雷達偵察系統中，可廣泛應用於機載SAR、彈載SAR、星載SAR系統中，同時該技術實現的大帶寬信號產生器體積小、功耗低，在多種小平臺SAR偵察系統中，如直升機載、無人機載甚至星載等系統中，具有很高的工程實用價值，其社會價值和經濟價值十分可觀。

圖1為本實用新型的結構原理圖。圖2為本實用新型的時序圖。
具體實施方式
本實用新型的設計思想是，由窄帶數字調頻信號產生器產生期望時寬和相對窄帶的線性調頻信號，由跟蹤鎖相環對此信號進行相位跟蹤和倍增實現大帶寬線性調頻信號。 由於鎖相環的捕捉時間較長，同時鎖相環壓控振蕩器(VCO)頻率不適宜停振(停振後恢復工作時間較長)，因此在期望的脈衝工作時間外進行頻率引導，即脈衝前用fi引導，脈衝後用 f2引導。本實用新型的硬體的組成如圖1所示時鐘及時序控制器1、數字調頻信號產生2、 跟蹤鎖相環3和脈衝調製器4組成。其中，時鐘及時序控制器1連接數字調頻信號產生器2和脈衝調製器4，時鐘及時序控制器1為數字調頻信號產生器2提供高穩定時鐘和脈衝觸發信號，為脈衝調製器4提供調製脈衝；數字調頻信號產生器2輸出連接調頻跟蹤鎖相環3，為調頻跟蹤鎖相環3提供調頻參考；調頻跟蹤鎖相環3輸出連接脈衝調製器4，由脈衝調製器4對調頻跟蹤鎖相環輸出信號在時域進行調製選擇；脈衝調製器4輸出即為期望的大帶寬線性調頻信號。本實用新型的工作分三個功能，即數字窄帶線性調頻信號產生，鎖相跟蹤環、時序控制及脈衝調製；工作原理及流程1.系統加電，時鐘及時序控制器1為數字調頻信號產生器2提供工作時鐘，數字調頻信號產生器2輸出點頻正弦信號f1; 使調頻跟蹤鎖相環3輸出鎖定在η 上。2.時鐘及時序控制器1根據系統指令產生觸發脈衝使數字調頻信號產生器2產生一定時寬的線性調頻信號，頻率範圍為f\ f2，帶寬為f2— f10 &和&的頻率及&調頻至f2的時寬由時鐘及時序控制器1的模式碼確定。3.調頻跟蹤鎖相環3在數字調頻信號產生器2輸出頻率的牽引下，輸出頻率為 Iif1 η f2,帶寬擴展為大帶寬η (f2 — 。4.時鐘及時序控制器根據數字調頻信號產生器2和調頻跟蹤鎖相環3的時延關係，產生調製脈衝。脈衝調製器4根據調製脈衝對調頻跟蹤鎖相環3輸出頻率按時間域進行截取，獲得期望的大帶寬線性調頻信號。
權利要求1. 一種大帶寬線性調頻信號產生系統，由時鐘及時序控制器(1)、數字調頻信號產生器(2)、調頻跟蹤鎖相環(3)和脈衝調製器(4)組成，其特徵在於時鐘及時序控制器(1)連接數字調頻信號產生器(2)和脈衝調製器(4)，時鐘及時序控制器(1)為數字調頻信號產生器(2)輸送高穩定時鐘和脈衝觸發信號，為脈衝調製器(4) 輸送調製脈衝；數字調頻信號產生器(2)輸出連接調頻跟蹤鎖相環(3)，為調頻跟蹤鎖相環 (3)提供調頻參考；調頻跟蹤鎖相環(3)輸出連接脈衝調製器(4)，由脈衝調製器(4)對調頻跟蹤鎖相環(3)輸出信號在時域進行調製選擇；脈衝調製器(4)輸出大帶寬線性調頻信號。
專利摘要本實用新型涉及一種大帶寬線性調頻信號產生系統。由窄帶數位訊號產生器、調頻跟蹤鎖相環、調製器和時鐘及時序控制器組成，採用鎖相技術對窄帶調頻信號進行相位跟蹤和倍增實現大帶寬，幅相非線性失真小，結構簡單，成本低，易集成。本實用新型克服了現有技術中為實現帶寬倍增的倍頻技術，極大改善了大帶寬信號的幅相非線性失真，是高分辨合成孔徑雷達的關鍵技術之一。
文檔編號G01S7/02GK202182940SQ201120281988
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者吉宗海, 方立軍, 馬駿 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所