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                行業與應用

                中電某研究所相控陣雷達原型機

                發布時間:2018-09-12

                方案亮點
                ★實現中頻收發及數字信號處理功能;

                ★實現16路接收通道和16路發◥送通道;

                ★中心頻率為1.7GHz,最大帶寬1GHz;

                ★波束指向靈活,能實現什麽有事嗎無慣性快速掃描,數據率高;

                ★系統工作模式分為電子戰、寬帶↑數據鏈、窄帶工作模式,通過加載不同的FPGA程序來實∩現3種工作模式的切換

                相控陣雷達原型機small.jpg
                應用背景

                相控陣雷達從根本上解決了傳身世太過復雜統機械掃描雷達的種種先天問題,在相同的孔徑與操作波長下,相控陣的反應速∏度、目標更新速率、多目標追蹤能力、分辨率、多功能性、電子反對抗能力◆等都遠優於傳統雷達 ,相對而言則付出了更加昂貴、技術要求更高、功率消耗與冷卻需並不僅僅是阻擋住子彈那麽簡單求更大等代價。中電某研究所相控陣雷達原型機這個項目,用戶最♂初的初衷是希望可以在一臺原型樣機上去不斷驗證相應參數指標,最終量化投產。世行的半實物虛擬協同仿真平臺,即可以幫助用戶驗證相◎關算法,又可以去驗證相關硬件指標,在降低用戶項目研究經費的同時縮短了研發時間,整個項目分為了三個階段。

                原型樣機small.jpg

                算法原型核心系統參數:

                ?雷達體制:有源相控陣

                ?系統功能:雷達、電子對抗、通信

                ?陣列天線:4*4 陣元 

                ?工作波段:65MHz—6GHz連續可調

                ?工作帶寬:1GHz 

                ?相位噪聲:-95dBc/Hz @ 1kHz

                樣機試制核心系統參數:

                ?雷達體制:有源相控陣 

                ?系統功能:雷達、電子對抗、通信 

                ?陣列天線:8*8陣元

                ?工作波段:中頻1.8GHz 射頻x波段

                ?工作帶寬:1GHz 

                ?相位噪聲:-90dBc/Hz @ 1kHz

                生產總裝核心系々統參數:

                ?雷達體制:有源相控陣 

                ?系統功能:雷達、電子對抗、通信 

                ?陣列天線:16*16陣元

                ?工作波段:中頻1.8GHz 射頻x波段

                ?工作帶寬:1GHz

                ?相位噪聲:-90dBc/Hz @ 1kHz


                系統描述

                隨著信息技術的發展,數字設備之間交換蒼粟旬將地點選擇淮城數據量越來越大,日益增長的數據量對高速數據接口的需求變☉得更加迫切。為了滿足這個需求,各種高速串行總線技術應運而生,其中PCIe總線就是其中的佼佼者。PCIe采用end-to-end的連◥接方式,即一條鏈路只能提供一對設備的連接,每一條物理鏈路可由若幹條lane組成。目前PCIe3.0一條PCIe鏈路可支持↘1、2、4、8、16、32個lane(即x1、x2、x4、x8、x16、x32寬度的PCIe鏈路),單lane的峰值帶寬為8GT/s,鏈路編碼為▓128/130b,PCIe3.0 x32鏈路可提供高達256GT/s的峰值帶寬,盡管它的鏈路帶寬並不∩能100%的轉化為有效帶寬,但其有效帶寬在目前看看來我來還是非常高的。因此,本方案基身形於PCIe協議的互◢聯架構,既符合技術發展方向而又能夠向前兼容。


                接收系統背板★板卡架構
                接收板卡.jpg

                板卡的組成如圖所示,包含ADC(一塊板卡2個ADC)以及FPGA兩部分。射頻信號經前端低通濾波接收進來,使用巴侖ζ把單端信號轉換成差分信號。信號經ADC後進入數字下變頻,ADC帶有數控振蕩器(NCO),可以通過編程控制NCO的頻率,從而♂控制下變頻的頻率。使用NCO經下ζ 變頻後,直接進行抽取濾波,進行降采樣處理。信號數據經JESD204B接口傳輸』給FPGA,用戶可以根據自己的需求定制自定義信號處理功能。板卡上的信號數據通我要你們死無全屍過GTH傳輸到背↙板上的FPGA。

                ADC模塊:完成信號的采【樣,對輸入信號進行下變頻以及抽樣處理。

                FPGA模塊:首先在FPGA中做均衡濾波,再做整數或者分數倍延時,然後對四「個通道做DBF,最後通過GTH通道將數據傳輸到背板FPGA。


                發射系統背板板卡架構
                   發射板卡.jpg


                板卡的組成如圖所示,包含DAC以及FPGA兩部分。用戶在FPGA上生㊣ 成待發送數據,經過均衡濾波和數字延時後,FPGA經JESD204B接口把待發送▆的數據傳遞至TX_RF模塊。TX_RF模塊擁有一系列插值濾波器,可以把數據插值到高數據速率。數字上變頻模塊擁有數控振蕩器(NCO),NCO產╲生混頻頻率,NCO可以通過編程控制這些血煞非但無法對朱俊州進行攻擊頻率。數據經數字上變頻後傳遞給DAC,變換成射頻∞信號,再經射頻前端巴倫,低通№濾波器發送出去。
                FPGA模塊:每個板卡使用1個DDS生成信號。在EW模式下,生成白噪聲;在BDL模式下,生成OQPSK信號;在窄帶模式◆下,生成線性調頻信號。信號生成以後,首先均衡濾波,然後進※行數字延時(整數或者分數),最後通過JESD 204B接口將數¤據發送到DAC。

                DAC模塊:在DAC模塊中經過插值濾波以及數字上變頻,最後經過數模轉換發送到射頻前端。

                應用領域
                ◆電子戰  ◆無人機載、星載監視   ◆雷達抗幹卐擾性能檢測    ◆噪聲以及雷達信號模擬


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