大动态高灵敏度数字接收技术研究

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建立在大动态高灵敏度接收技术之上的宽带数字EW侦察接收机,要求能够实现宽的输入带宽、高的灵敏度和分辨率、大的动态范围、采用数字化处理和具有多信号处理能力,完成对雷达、通信等各类信号的侦察工作。动态范围和灵敏度是宽带数字EW侦察接收机的关键性能指标。大动态接收技术是解决宽带数字接收机中射频前端与现有高速ADC动态范围之间匹配的瓶颈问题的可行方案。低噪声接收技术,是实现EW接收系统高灵敏度及小信号接收的关键技术。本文首先介绍了宽带数字EW侦察接收机的两个关键性能指标,即动态范围和灵敏度,着重研究了与动态范围和灵敏度相关的参数,提出了一种大动态高灵敏度的接收技术,并通过ADS实验系统验证系统的硬件可行性。论文主要工作如下:(1)分析了现代电子侦察环境下的信号特征,指出宽带数字接收机必须满足宽监视带宽、大动态范围以及高灵敏度接收的性能。简要分析了宽带数字接收机的几个主要通用性能指标。给出了一种宽带数字接收机方案。(2)分析了灵敏度接收技术相关参数,研究了优化接收机系统噪声系数的方法。分析表明,在合理选择器件的基础上,器件的连接方式决定了射频前端的噪声系数。(3)研究了动态范围的相关参数,分析了扩大接收机动态范围的常规方法,如灵敏度时间控制、自动增益控制、中频限幅器和对数放大器等,并分别指出常规方法应用于宽带数字EW接收机的局限性。(4)研究了动态范围和灵敏度的关系,分析了动态范围和灵敏度互相制约的原因。(5)基于动态范围和灵敏度的相关理论,提出了一种改善宽带数字EW接收机动态范围并对灵敏度影响较小的平行放大器结构。该方法通过构造具有递增增益的平行放大器组,使信号通过该结构后,总的动态范围得到扩大,并且提高了小信号的接收能力,同时对灵敏度的影响比较小。仿真试验和性能分析表明,平行放大器结构有效地改善了接收机的动态范围和灵敏度。
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