宽带数字接收机PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 宽带系统 1

1.2 数字方法 1

1.3 EW 接收机研发中遇到的主要问题 3

1.4 本书的内容安排 3

1.5 特别说明 4

参考文献 4

第2章 电子战接收机的需求与特性 5

2.1 引言 5

2.2 电子战简介 5

2.3 侦察接收机和通信接收机之间的区别 6

2.4 EW 接收机面临的信号环境 7

2.5 对 EW 接收机的要求 8

2.6 EW 接收机所测量的参数 9

2.7 频率信息 10

2.8 AOA 信息 12

2.9 EW 接收机的输出 12

2.10 模拟 EW 接收机概述 13

2.11 瞬时频率测量(IFM)接收机 14

2.12 信道化接收机 15

2.13 布莱格接收机 16

2.14 压缩(微扫)接收机 16

2.15 数字接收机 17

2.16 EW 接收机的特性和性能 18

2.16.1 单信号 19

2.17.2 队列(Queuing)接收机 20

2.17.1 需解决的理论问题 20

2.16.2 两个同时到达信号 20

2.17 EW 接收机的发展趋势 20

2.17.3 用于 AOA 测量的压缩接收机 21

2.17.4 信道化 IFM 接收机 21

2.17.5 数字化 EW 接收机 21

2.18 电子战处理机 22

2.18.1 去参差 22

2.18.2 PRI 产生 23

2.18.3 雷达识别 24

2.18.4 跟踪 24

2.18.5 重访问 24

2.19 EW 接收机设计目标 24

参考文献 25

2.20 总结 25

第3章 傅里叶变换和卷积 29

3.1 引言 29

3.2 傅里叶变换 29

3.3 冲击函数 31

3.4 傅里叶变换的性质 32

3.4.1 线性性质 32

3.4.2 奇偶函数 32

3.4.3 对偶性 33

3.4.4 尺度特性 34

3.4.7 导数特性 35

3.4.6 频移特性 35

3.4.5 时移特性 35

3.4.8 积分特性 36

3.5 傅里叶级数 36

3.6 梳状函数 37

3.7 卷积 39

3.8 帕萨瓦尔(Parseval)定理 42

3.9 举例 42

3.10 总结 50

参考文献 53

4.1 引言 55

4.2 信号的数字化 55

第4章 离散傅里叶变换 55

4.3 离散傅里叶变换(DFT)的图形描述 56

4.4 离散傅里叶变换解析法 57

4.5 离散傅里叶变换的性质 58

4.5.1 频域带宽限制 59

4.5.2 非匹配的时间间隔 59

4.5.3 对实数据的混叠效应 61

4.6 窗函数 62

4.6.1 矩形窗 63

4.6.2 高斯窗 64

4.6.3 按α阶滚降的余弦窗 65

4.6.4 广义汉明(Hamming)窗 66

4.7 快速傅里叶变换(FFT) 67

4.8.1 初始数据累积 71

4.8 在接收机中使用 DFT 比使用 FFT 可能具有的优越性 71

4.8.2 滑动 DFT 72

4.9 周期图 72

4.10 平均周期图 73

参考文献 75

第5章 与傅里叶变换相关的运算 77

5.1 引言 77

5.2 补零技术 77

5.3 周期和线性卷积 79

5.4 矩形窗的峰值位置估计 82

5.5 汉宁窗的峰值估计 84

5.6 通过迭代运算的峰值估计 86

5.7 基于快速傅里叶变换的实际频率确定 87

5.8 用复数 FFT 计算实输入 88

5.9 自相关 90

5.10 自相关(Blackman-Tukey)谱估计 91

5.11 FFT 在基于自相关函数的谱估计中的应用 92

5.12 欠奈奎斯特采样的基本概念 94

5.13 欠奈奎斯特采样系统中的相位关系 96

5.14 欠奈奎斯特采样结构存在的问题和解决方法 98

5.15 通过抽取的离散傅里叶变换 100

5.16 抽取法在 EW 接收机中的应用 102

5.17 简化的抽取方法 103

参考文献 104

第6章 模-数变换器 106

6.1 引言 106

6.2 通过折叠技术的 ADC 106

9.12 单样本检测的例子 107

6.3 通过∑-△调制的 ADC 107

6.4 基本的采样保持电路 110

6.5 基本的 ADC 性能和输入带宽 111

6.6 ADC 的最大和最小输入信号 112

6.7 理想 ADC 的量化噪声 112

6.8 由处理带宽和抖动效应决定的噪声电平 114

6.9 虚假响应 115

6.10 虚假幅度的分析 117

6.11 关于虚假幅度的进一步讨论 121

6.12 ADC 噪声的影响 123

6.13 采样窗口抖动的影响 125

6.14 ADC 的直方图测试 127

6.15 ADC 的正弦波曲线拟合测试 129

6.16 通过 FFT 运算测试 ADC 130

6.17 ADC 的要求 138

参考文献 139

第7章 放大器和模-数变换器的接口 144

7.1 引言 144

7.2 关键元器件的选择 144

7.3 符号 145

7.4 模拟接收机和数字接收机的灵敏度比较 146

7.5 噪声系数和三阶截点 146

7.6 级联放大器特性 148

7.7 模-数变换器 151

7.9 放大器和模-数变换器的接口 152

7.8 放大器和模-数变换器组合的噪声系数 152

7.11 计算机程序及运行结果 154

7.10 M 和 M′的意义 154

7.12 设计举例 156

7.13 实验结果 157

7.13.1 噪声系数测量 157

7.13.2 动态范围测量 158

参考文献 161

第8章 下变频器 165

8.1 引言 165

8.2 基带接收机的频率选择 165

8.3 频率变换 166

8.4 同相(I)和正交(Q)信道变换 168

8.5 I 信道与 Q 信道之间的不平衡性 169

8.7 用数字方法产生 I-Q 信道 174

8.8 希尔伯特变换 174

8.9 离散希尔伯特变换 176

8.10 离散希尔伯特变换举例 178

8.6 模拟 I-Q 下变频器 179

8.11 采用特殊采样方案的窄带 I-Q 信道 180

8.12 采用特殊采样方案的宽带 I-Q 信道 180

8.13 用于宽带数字化 I-Q 信道的滤波器硬件设计 182

8.14 I-Q 信道不平衡性的数字校正 184

参考文献 185

9.2 电子战接收机的检测方法 188

第9章 灵敏度与信号检测 188

9.1 引言 188

9.3.1 频域检测 189

9.3 数字 EW 接收机潜在的检测优点 189

9.3.2 时域检测 190

9.4 一个数据样本的虚警时间和虚警概率 190

9.5 对一个数据样本设定门限 191

9.6 单样本检测的检测概率 192

9.7 基于多个数据样本点的检测 193

9.8 多样本检测方案(表决法) 193

9.9 概率密度函数和特征函数 194

9.10 用平方律检测器对样本求和的概率密度函数 195

9.11 基于取总和的多样本检测 196

9.13 多样本(表决法)检测的一个例子 199

9.14 门限电平的选择 200

9.15 优化门限选择 202

9.16 一个 N 样本检测的例子(总和法) 203

9.17 频域检测入门 204

9.18 建议的频域检测方法 205

9.19 频域中的虚警概率 206

9.20 频域检测中的输入信号情况 207

9.21 频域检测概率 208

9.22 频域检测的例子 210

9.23 频域检测注释 211

参考文献 211

第10章 相位测量和过零检测法 219

10.1 引言 219

10.2 数字相位测量 219

10.3 角频率和量化电平 220

10.4 相位测量法和 FFT 结果的比较 222

10.5 相位测量方案的应用 222

10.6 同时存在两个信号的情况分析 223

10.7 两个信号的频率测量 225

10.8 用过零检测法测量单频信号 226

10.9 单信号过零检测中的性能恶化与校正 228

10.10 简化的单信号过零计算 229

10.11 单频过零法的实验结果 231

10.12 在相参多普勒雷达频率测量中的应用 233

10.13 用于普通测频中的过零检测 234

10.14 过零检测谱分析的基本定义 235

10.15 产生实数过零点 236

10.16 计算过零检测谱分析的系数 237

10.17 实现过零检测谱分析法可能的结构 239

参考文献 240

第11章 频域信道化 242

11.1 引言 242

11.2 滤波器组 242

11.3 FFT 运算和卷积运算 243

11.4 FFT 运算中的输入数据重叠 244

11.5 FFT 运算的数据输出速率 246

11.6 抽取和内插 248

11.7 抽取和内插对离散傅里叶变换的影响 249

11.15 滤波器设计 250

11.8 滤波器组设计方法 251

11.9 频域抽取 251

11.10 由抽取 FFT 得到的滤波器特性 254

11.11 用加权函数展宽输出滤波器 254

11.13 用多相滤波器信道化 256

11.12 改变输出采样速率 256

11.14 多相滤波器运算 258

参考文献 260

第12章 单比特接收机 261

12.1 引言 261

12.2 单比特接收机的原始概念 261

12.3 单比特接收机思想 262

12.4 设计准则 263

12.6 射频通道，ADC 和多路输出选择器 264

12.5 接收机的组成 264

12.7 基本 FFT 芯片的设计 266

12.8 频率编码器的设计 267

12.9 门限的选择 268

12.10 单比特接收机的基本性能 270

12.11 改进措施 272

12.12 芯片的设计 274

参考文献 274

13.2 数字化途径的基本考虑 275

13.1 引言 275

第13章 频率信道化后的处理方法 275

13.3 滤波器形状的选择 276

13.4 模拟滤波器组后接相位比较器 278

13.5 单比特接收机后接相位比较器 279

13.6 数字滤波器后接相位比较器 281

13.7 模拟滤波器后接单比特接收机 282

13.8 数字滤波器后接单比特接收机的情况 285

13.9 通过2倍内插来增加输出数据采样速率 286

13.10 数字滤波器后接单比特接收机 287

13.11 数字滤波器组后接单比特接收机和相位比较器 288

13.12 数字滤波器组后接另—FFT 289

参考文献 289

第14章 高分辨率谱估计 290

14.1 引言 290

14.2 自回归(AR)方法 290

14.3 YULE-WALKER 方程 292

14.4 LEVINSON-DURBIN 迭代算法 294

14.5.1 协方差法 297

14.5 输入数据处理 297

14.5.2 自相关方法 298

14.6 后向预测和改进的协方差法 298

14.7 BURG 法 301

14.8 阶的选择 304

14.9 PRONY 方法 304

14.10 使用最小二乘途径的 Prony 法 307

14.11 特征向量和特征值 308

14.12 MUSIC 方法 309

14.13 ESPRIT 法 313

14.14 最小范数法 314

14.15 用离散傅里叶变换的最小范数法 316

14.16 自适应谱估计 318

参考文献 321

第15章 到达角测量 324

15.1 引言 324

15.2 队列概念 325

15.3 来自线性天线阵列的数字化数据 326

15.4 来自于圆形天线阵列的数据 327

15.5 二单元相位阵列天线 329

15.6 用过零法的 AOA 测量 331

15.7 多天线元 AOA 系统中的相位测量 332

15.8 空域上的傅里叶变换 332

15.9 维傅里叶变换 335

15.10 频率挑选后的 AOA 测量 336

15.11 最小天线间距 338

15.12 中国剩余定理 338

15.13 中国剩余定理在 AOA 测量中的应用 340

15.14 应用剩余定理的实际问题 341

15.15 数字 AOA 测量中的硬件问题 342

参考文献 343

第16章 接收机测试 345

16.1 引言 345

16.2 接收机测试类型 345

16.3 在实验室中进行接收机测试的预先考虑 347

16.4 通过软件模拟的接收机测试 348

16.5 实验室测试装置 349

16.7 初步测试 351

16.6 暗室测试装置 351

16.8 单信号频率测试 352

16.8.1 频率准确度测试 352

16.8.2 频率精度测试 353

16.9 虚警测试 353

16.10 灵敏度和单信号的动态范围 354

16.11 脉冲幅度和脉冲宽度测量 355

16.12 AOA 精度测试 356

16.14 滞后时间、吞吐率和反应时间测试 357

16.13 TOA 测试 357

16.15 信号频率分辨率测试 358

16.16 信号无虚假动态范围测试 358

16.17 瞬时动态范围测试 359

16.18 暗室测试 359

16.19 AOA 分辨率测试 359

16.20 模拟器测试 360

16.21 野外测试 361

参考文献 362

索引(Index) 364