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第1章 接收系统和接收系统结构 1

1.1 引言 1

1.2 电子支援系统 1

1.2.1 电子支援 1

1.2.2 指挥和控制 2

1.3 电磁波频谱 2

1.4 接收系统结构 3

1.4.1 基本的接收系统模型 3

1.5 监听接收机（Monitor receiver） 6

1.5.1 超外差接收机的原理 6

1.6 搜索接收机结构 7

1.6.1 窄带搜索接收机 7

1.6.2 压缩接收机 8

1.6.3 数字变换接收机 10

1.6.4 接收机考虑 10

1.7 关键系统参数 11

1.7.1 噪声系数 11

1.7.2 灵敏度 11

1.7.3 选择性 12

1.7.4 动态范围 12

1.7.5 其他重要参数 12

1.8 扩频 13

1.8.1 FHSS 13

1.8.2 DSSS 13

1.8.3 THSS 13

1.9 侦察管理（Collection Management） 14

1.9.1 侦察管理过程 14

1.10 结束语 16

附录1.A 侦察管理过程输出产品 16

1.A.1 设备评估工作表 17

1.A.2 情报同步矩阵 18

参考文献 18

第2章 信号与调制系统 19

2.1 引言 19

2.2 信号表示 19

2.3 复信号和系统 20

2.3.1 引言 20

2.3.2 基本概念和定义 20

2.3.3 解析信号和Hilbert变换 21

2.3.4 频率变换和混频 23

2.3.5 复信号和采样 25

2.3.6 小结 26

2.4 系统定义 26

2.5 调制 28

2.5.1 模拟调制 28

2.5.2 现代数字调制 35

2.6 随机调制 43

2.6.1 稳态过程 44

2.6.2 随机调制 47

2.6.3 小结 54

2.7 接入方法 54

2.7.1 TDMA 54

2.7.2 FDMA 55

2.7.3 CDMA 55

2.7.4 SDMA 57

2.8 脉冲成型滤波器 57

2.8.1 矩形脉冲 58

2.8.2 成型脉冲 58

2.9 结束语 61

参考文献 62

第3章 射频级 63

3.1 引言 63

3.2 折算至输入的归一化附加噪声 64

3.3 噪声因子／噪声系数 65

3.4 低噪声放大器 67

3.4.1 概述 67

3.4.2 最小噪声因子 68

3.4.3 LNA增益 70

3.4.4 BJT低噪声放大器 70

3.4.5 MOSFET低噪声放大器 72

3.4.6 输入匹配 75

3.4.7 LNA稳定性 86

3.4.8 LNA非线性模型 89

3.5 输入变压器降噪 91

3.6 带选滤波／预选滤波器 92

3.6.1 修平滤波器 93

3.7 结论 93

参考文献 94

第4章 小信号放大器的带宽扩展 95

4.1 引言 95

4.2 并联峰化（shunt Peaking） 95

4.3 输入输出匹配 97

4.3.1 跨阻抗放大器的带宽扩展 97

4.3.2 带宽扩展的限制 98

4.4 有损匹配 102

4.4.1 性能参数 102

4.4.2 实际应用分析 105

4.4.3 小结 106

4.5 反馈 106

4.5.1 串－并联反馈 106

4.5.2 并联反馈 108

4.5.3 带宽扩展 108

4.6 平衡放大器 108

4.6.1 耦合器 110

4.7 分布式放大器 115

4.8 结束语 117

参考文献 117

第5章 射频混频器与混频 119

5.1 引言 119

5.2 射频混频器 119

5.2.1 引言 119

5.2.2 非线性混频器 120

5.2.3 模拟混频 121

5.2.4 大信号混频性能 121

5.2.5 开关或取样混频器 125

5.2.6 无源混频器 130

5.2.7 部分有源混频器 133

5.2.8 隔离度 138

5.2.9 转换增益 138

5.2.10 混频器的噪声 139

5.2.11 镜频抑制滤波器 139

5.2.12 小结 148

5.3 本地振荡器 148

5.3.1 反馈的特性 148

5.3.2 振荡器基本类型 151

5.3.3 晶体振荡器 152

5.3.4 微机电振荡器 156

5.3.5 锁相环路 158

5.3.6 频率合成器 162

5.3.7 振荡器的相位噪声 166

5.3.8 振荡器的稳定性 171

5.4 结束语 172

参考文献 173

第6章 中频放大器 174

6.1 引言 174

6.2 放大器的输入输出阻抗和增益 174

6.3 射频放大器 176

6.3.1 电子战射频放大器分析 176

6.3.2 三极管中频放大器 181

6.3.3 MOSFET高频放大器 181

6.3.4 射频放大器的频率响应 182

6.3.5 微波电子管 184

6.4 变压器耦合 184

6.5 自动增益控制 186

6.5.1 引言 186

6.5.2 VGA类型 186

6.5.3 环路动态 187

6.5.4 检波器类型 188

6.5.5 检波器的工作电平 190

6.6 小结 190

参考文献 190

第7章 中频滤波器 191

7.1 引言 191

7.2 滤波器和信号 191

7.3 基本的滤波器类型 192

7.3.1 传输函数 193

7.3.2 砖墙滤波器（Brick-Wall Filter） 197

7.3.3 带通 197

7.3.4 陷波或带阻 198

7.3.5 低通 199

7.3.6 高通 200

7.3.7 全通或相移 200

7.3.8 较高阶数滤波器 201

7.4 滤波器近似 203

7.4.1 引言 203

7.4.2 巴特沃斯（Butterworth）滤波器 205

7.4.3 切比雪夫滤波器（Chebyshev filter） 206

7.4.4 贝塞尔（Bessel）滤波器 208

7.4.5 椭圆滤波器（考尔滤波器） 210

7.5 实现滤波器的方法 211

7.5.1 无源滤波器 211

7.5.2 声表面波滤波器 220

7.5.3 晶体滤波器 223

7.5.4 陶瓷射频和中频滤波器 226

7.5.5 微机电系统（MEMS）射频滤波器 228

7.6 结束语 230

参考文献 230

第8章 窄带接收机 231

8.1 引言 231

8.2 超外差接收机 231

8.2.1 超外差接收机的历史 232

8.8.2 混频和超外差接收机 233

8.2.3 超外差接收机的镜像 233

8.2.4 IF频率 234

8.2.5 超外差接收机框图 234

8.3 零差（零中频）接收机 238

8.3.1 DCR的原理 238

8.3.2 DCR中DC偏移综述 239

8.3.3 直接变频接收机中的噪声 241

8.4 射频可调谐接收机 241

8.5 结束语 242

参考文献 242

第9章 压缩接收机 244

9.1 引言 244

9.2 压缩接收机的结构 244

9.2.1 C-M-C和M-C-M结构 245

9.3 CxRx的基本工作原理 246

9.3.1 M（s）-C（1）-M结构 246

9.4 色散延迟线（Dispersive Delay Lines，DDL） 248

9.4.1 实际SAW器件的限制 249

9.5 M-C CxRx工作原理 250

9.5.1 扫描本振 252

9.5.2 频率分辨率 253

9.5.3 频率精度 254

9.5.4 灵敏度和压缩时间 255

9.5.5 同时出现信号的检测 256

9.5.6 CxRx响应 256

9.6 C-M-C chirp变换结构 260

9.7 结束语 261

参考文献 261

第10章 数字化接收机综述 263

10.1 引言 263

10.2 数字化接收机结构 263

10.2.1 窄带数字化接收机 264

10.2.2 RF数字化结构 265

10.2.3 IF采样结构 265

10.2.4 电子战数字化接收机 265

10.3 数字化接收机的技术驱动 266

10.3.1 模数转换器 266

10.3.2 数字信号处理器 266

10.4 RF／IF数字信号处理简介 267

10.4.1 频域模糊 267

10.4.2 正交信号 269

10.4.3 小结 272

10.5 数字化EW接收机 273

10.5.1 引言 273

10.5.2 单信号与多信号 273

10.5.3 采用数字化接收机的好处 274

10.5.4 接收机性能预计 277

10.5.5 有效噪声功率 277

10.5.6 级联噪声系数 278

10.5.7 噪声系数和ADC 278

10.5.8 变换增益和灵敏度 279

10.5.9 ADC虚假信号和加扰 280

10.5.10 三阶截点 281

10.5.11 ADC的时钟抖动 282

10.5.12 相位噪声 283

10.5.13 小结 284

10.6 增益和相位不平衡 284

10.7 结束语 285

参考文献 286

第11章 采样和模数转换器 287

11.1 引言 287

11.2 宽带接收机 287

11.2.1 信道化 288

11.3 采样方法和模拟滤波 289

11.3.1 Nyquist采样 290

11.3.2 带通采样 292

11.4 量化噪声、失真和接收机噪声的影响 295

11.4.1 引言 295

11.4.2 ADC传输函数 296

11.4.3 输入导致的噪声 296

11.4.4 理论信噪比 296

11.4.5 实际ADC的指标 297

11.4.6 ADC噪声 297

11.4.7 无杂散动态范围 304

11.4.8 噪声功率比 306

11.5 Flash ADC 307

11.5.1 Flash ADC结构 307

11.5.2 Sparkle码 307

11.5.3 亚稳性（metastability） 308

11.5.4 输入信号频率依赖 308

11.6 ∑-△ADC 309

11.6.1 引言 309

11.6.2 ∑-△ADC 工作过程 309

11.6.3 高阶环考虑因素 311

11.6.4 多比特∑-△转换器 312

11.6.5 带通∑-△转换器 313

11.7 Flash ADC与其他ADC结构的对比 314

11.7.1 Flash ADC与SAR ADC对比 314

11.7.2 Flash ADC与流水线式ADC对比 314

11.7.3 Flash ADC与集成ADC对比 315

11.7.4 Flash ADC与∑-△ADC对比 316

11.7.5 Flash ADC结构折中 316

11.7.6 Flash转换器的特征 317

11.7.7 小结 317

11.8 其他采样和ADC考虑因素 317

11.8.1 ADC实现的难易程度 317

11.8.2 线性 317

11.8.3 功耗、电路复杂度、芯片面积以及可重构性 318

11.9 结束语 318

参考文献 318

第12章 数字滤波 320

12.1 引言 320

12.1.1 数字滤波器优点 321

12.1.2 数字滤波器缺点 321

12.2 数字滤波器的原理 322

12.3 简单的数字滤波器 322

12.3.1 数字滤波器阶数 323

12.3.2 数字滤波器系数 324

12.4 递归和非递归滤波器 325

12.4.1 冲激响应 325

12.4.2 低通FIR滤波器 326

12.4.3 IIR数字滤波器的阶数 328

12.4.4 递归数字滤波器举例 329

12.4.5 IIR数字滤波器系数 329

12.5 数字滤波器传输函数 330

12.5.1 数字滤波器的频率响应 331

12.6 带通多速率处理与IQ信号 333

12.6.1 复信号的抽取或下采样处理 333

12.6.2 复信号的内插或上采样处理 334

12.6.3 高效的多相结构 335

12.7 希尔伯特变换和延迟 338

12.7.1 延迟处理的滤波效果 339

12.8 结束语 343

参考文献 344

第13章 数字解调 345

13.1 引言 345

13.2 数字I／Q解调 345

13.2.1 概述 345

13.2.2 I／Q解调 346

13.3 直接中频数字解调器 347

13.3.1 无需数字信号处理器的数字信号处理 347

13.3.2 I／Q采样 348

13.3.3 矢量表示 351

13.3.4 欠采样 351

13.4 直接中频处理单元 352

13.4.1 A／D转换器／中频采样器 352

13.4.2 数字中频采样到I／Q矢量的转换 352

13.4.3 I／Q矢量到相位的转换 353

13.4.4 矢量幅度：AM检波 354

13.4.5 小结 354

13.5 I／Q不平衡补偿 354

13.5.1 数字不平衡补偿的基带信号模型 354

13.5.2 基于自适应干扰抵消的补偿 355

13.5.3 小结 356

13.5.4 仿真验证 356

13.6 结束语 357

参考文献 357

第14章 数模转换器 358

14.1 引言 358

14.2 数模转换器体系结构 359

14.2.1 DAC传输函数 359

14.2.2 串列式DAC 359

14.2.3 全译码DAC 362

14.2.4 时间参考分压器 366

14.2.5 过采样DAC 366

14.2.6 ∑-△DAC 367

14.2.7 电流电压转换器 368

14.3 DAC误差源 369

14.3.1 静态误差源 369

14.3.2 动态误差源 370

14.4 重构滤波器 373

14.5 结束语 374

附录14.A半导体电流源和开关 374

14.A.1 半导体电流源 374

14.A.2 半导体开关 375

14.A.3 作为电流源和开关的晶体管 376

参考文献 376

第15章 直接数字下变频器 378

15.1 引言 378

15.2 数字接收机 378

15.3 数字下变频器 381

15.3.1 引言 381

15.3.2 数字下变频器 382

15.4 多相滤波器组 389

15.4.1 引言 389

15.4.2 多相带宽、频谱间隔和输出采样率 390

15.4.3 计算复杂度 390

15.5 结束语 392

附录15.A直接数字合成 392

15.A.1 相位截断 392

15.A.2 直接数字合成 393

参考文献 395

第16章 扩频技术 396

16.1 引言 396

16.2 直接序列扩频（DSSS）回顾 396

16.2.1 DSSS基本原理 397

16.2.2 调制和解调 399

16.2.3 编码技术 400

16.2.4 远近问题 400

16.3 跳频扩频回顾 401

16.3.1 FHSS原理 401

16.3.2 调制 403

16.3.3 编码 403

16.3.4 快跳频相关问题 403

16.3.5 远近问题 404

16.4 跳时扩频 404

16.4.1 引言 404

16.4.2 超宽带系统 404

16.4.3 调制方式 406

16.4.4 超宽带脉位调制 406

16.4.5 干扰抑制和处理增益 408

16.4.6 多径和传播 408

16.5 扩频的优点 409

16.6 结束语 410

参考文献 410

第17章 截获直接序列扩频信号的接收机 412

17.1 引言 412

17.2 两种接收机的概述 412

17.2.1 特征分解技术 412

17.2.2 谱范数最大化 413

17.3 直接序列扩频接收机的特征分解 413

17.3.1 信号模型 413

17.3.2 估计符号持续时间 414

17.3.3 扩频序列盲估计 414

17.3.4 验证和确认 416

17.3.5 小结 417

17.4 基于谱范数的直接序列扩频接收机 417

17.4.1 符号同步 417

17.4.2 符号估计 419

17.4.3 扩频序列估计 420

17.4.4 识别生成多项式 421

17.4.5 验证和确认 423

17.4.6 小结 425

17.5 结束语 425

参考文献 425

第18章 截获跳频信号的接收机 427

18.1 引言 427

18.1.1 信号检测 427

18.2 截获跳频的最优接收机 428

18.3 用滤波器组检测跳频信号 430

18.3.1 引言 430

18.3.2 接收机结构 432

18.3.3 辐射计输出分布 433

18.3.4 信道化技术 433

18.3.5 逻辑或－求和的信道化辐射计 433

18.3.6 最大－求和的信道化辐射计 434

18.3.7 验证和确认 435

18.3.8 小结 435

18.3.9 部分频带检测（PBD） 436

18.4 检测跳频目标的超外差扫描接收机 439

18.4.1 窄带扫描接收机 439

18.4.2 超外差扫频接收机的性能 442

18.4.3 顺序和非顺序扫描 443

18.5 截获跳频信号的压缩接收机 443

18.5.1 压缩接收机 443

18.5.2 噪声和信号 444

18.5.3 低信噪比检测器 446

18.5.4 简单的滤波检测器 448

18.5.5 验证和确认 449

18.5.6 小结 449

18.6 结束语 450

参考文献 450

第19章 截获跳时扩频的接收机 453

19.1 引言 453

19.2 检测UWB信号 453

19.2.1 调制 453

19.2.2 有效测量所需的信噪比 454

19.2.3 有效测量所需的距离比 461

19.3 结束语 465

参考文献 465

第20章 测向接收机 466

20.1 简介 466

20.2 波达方向 466

20.3 测向方法概述 467

20.3.1 艾德考克天线阵和瓦特森－瓦特系统 467

20.3.2 伪多普勒测向系统概述 473

20.3.3 相位干涉仪系统概述 474

20.4 测向系统的误差源 476

20.4.1 极化感应误差 476

20.4.2 非相干波干扰导致的测向误差 476

20.4.3 相干波干涉（多径）导致的测向误差 477

20.4.4 调制 477

20.4.5 天线物理布局 477

20.4.6 接收机噪声 478

20.4.7 幅度匹配和相位跟踪 478

20.4.8 天线单元互相干扰 478

20.4.9 天线相对于地面的高度 480

20.5 艾德考克／瓦特森－瓦特（四阵元艾德考克） 480

20.5.1 艾德考克的天然测向误差 483

20.5.2 反射（相干波干涉）造成的艾德考克测向误差 483

20.5.3 艾德考克非相干干涉 484

20.5.4 艾德考克极化误差 484

20.5.5 接收机误差造成的艾德考克／瓦特森－瓦特误差 484

20.5.6 艾德考克测向的幅度匹配 485

20.5.7 艾德考克测向的相位误差 485

20.5.8 艾德考克／瓦特森－瓦特因调制产生的误差 486

20.5.9 艾德考克阵列单元的互相影响 486

20.5.10 艾德考克阵列的几何误差 486

20.6 伪多普勒系统 487

20.6.1 输出谐波 488

20.6.2 接收机其他问题 488

20.6.3 极化产生的误差 489

20.6.4 多普勒相干波干扰 489

20.6.5 多普勒非相干波干扰 489

20.6.6 接收机噪声造成的多普勒误差 490

20.6.7 多普勒测向的跟踪和匹配 490

20.6.8 多普勒测向接收机群延迟造成的测向误差 490

20.6.9 调制造成的多普勒测向误差 490

20.6.10 多普勒天线单元间的相互作用 491

20.6.11 多普勒天线阵列的几何误差 492

20.7 相位干涉仪 492

20.7.1 四阵元干涉仪 494

20.7.2 调制引起的误差 496

20.7.3 跟踪不平衡引起的误差 496

20.7.4 极化引起的误差 496

20.7.5 天线交互引起的误差 497

20.7.6 几何位置不准确引起的误差 497

20.7.7 相干干扰 497

20.7.8 非相干干扰 497

20.8 用双通道压缩接收机测向 497

20.8.1 相位处理器 498

20.8.2 相位测量 499

20.8.3 巴特勒（Butler）矩阵 499

20.8.4 接收机影响 500

20.9 结束语 500

附录20.A误差分析中的RMS和RSS 500

参考文献 501

首字母缩写表 503