Синтезатор частот для многочастотного доплеровского радиолокатора

• Автор: Скоторенко, Илья Вячеславович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Формулирование требований к синтезатору частот
1Л Многочастотный доплеровский радиолокатор
Е2 Анализ методов определения параметров движения цели
1.2 Л Доплеровский метод измерения радиальной скорости
1.2.2 Фазовый метод измерения пеленга цели
1.2.3 Многочастотный фазовый метод измерения дальности
1.3 Исследование когерентности фазовых шумов в доплеровской РЛС
1.4 Определение требований к фазовым шумам синтезатора частот
1.5 Уточнение требований к синтезатору частот на основании компьютерного моделирования
1.6 Оценка результатов моделирования
Выводы
ЕЛАВА 2. Обоснование выбора структурной схемы синтезатора частот. Математическое описание и анализ методов моделирования
2.1 Синтезаторы частот и их характеристики
2.1.1 Основные виды синтеза
2.1.2 Фазовые шумы основных компонентов синтезатора частот
2.1.3 Побочные спектральные составляющие
2.1.4 Методы подавления побочных спектральных составляющих
2.1.5 Широкополосность и скорость переключения
2.1.6 Кратковременная стабильность частоты
2.1.7 Паразитные колебания
2.1.8 Проектирование синтезатора частот
2.2 Методы улучшения спектральных характеристик синтезируемого сигнала
2.2.1 Синтезаторы частот с использованием линейной трансформации шага сетки частот
2.2.2 Синтезаторы частот на основе делителя с дробным переменным коэффициентом деления
2.2.3 Метод подавления ПСС в выходном сигнале системы ИФАПЧ с ДДПКД, управляемым ДСМ,
с использованием двух генераторов опорных частот
2.3 Математическое описание синтезатора частот

2.4 Анализ методов компьютерного имитационного моделирования синтезаторов частот с ИФАПЧ
Выводы
ГЛАВА 3. Макет синтезатора частот и его экспериментальная проверка
3.1 Формулирование требований к макету синтезатора частот
3.2 Описание блоков структурной схемы синтезатора частот
3.2.1 Блок опорного генератора
3.2.2 Блок импульсной фазовой автоподстройки частоты
3.2.3 Блок усиления
3.2.4 Блок стабилизаторов напряжений
3.2.5 Блок управления
3.3 Вычисления и моделирование
3.3.1 Вычисление уровня фазовых шумов на выходе блока импульсной фазовой автоподстройки частоты
3.3.2 Моделирование
3.4 Программирование синтезатора частот
3.5 Конструктивное исполнение синтезатора частот
3.6 Экспериментальная проверка опытного образца СЧ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
АМ Амплитудная модуляция
АПИ Аналоговый преобразователь импульсов
АЦП Аналого-цифровой преобразователь
АЧХ Амплитудо-частотная характеристика
БОГ Блок опорного генератора
БОЧ Буферный усилитель сигнала опорной частоты
БПФ Быстрое преобразование Фурье
БСН Блок стабилизаторов напряжений
БУ Буферный усилитель
ГОЧ Генератор опорной частоты
гт Г енератор тока
ГУН Г енератор, управляемый напряжением
ддпкд Делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления
дпкд Делитель с переменным коэффициентом деления
дсм Дельта-сигма модулятор
ДФКД Делитель с фиксированным коэффициентом деления
дч Делитель частоты
жиг Железо-итриевый гранат
имс Интегральная микросхема
ИФАПЧ Импульсная фазовая автоподстройка частоты
ИЧФД Импульсный частотно-фазовый детектор
КАМ Квадратурно-амплитудная модуляция
ких Конечная импульсная характеристика
Кл Электронный ключ
кш Коэффициент шума
мк Микроконтроллер
мм Математическая модель
МШУ Малошумящий усилитель

Рис. 1.7. Геометрические соотношения на плоскости
Из выражения (1.5) следует, что
. ФЯ ог = агс81п
2 лГ (1.6)
Формула (1.6) является основной для определения угла а по результатам измерения разности фаз сигналов Ф.
Источниками погрешностей определения пеленга а являются следующие факторы:
1) Неидеальность среды распространения радиоволн: рефракция радиоволн в атмосфере, которая может иметь регулярный или случайный характер [32-34]; отражения радиоволн от подстилающей поверхности и местных предметов, приводящие к искривлению их фазовых фронтов [35]; дифракция радиоволн на неровностях земной поверхности, кромках лесных массивов и т.п. [36-37];
2) Неидентичность приемно-усилительных трактов от антенн до фазометров и наличие вследствие этого неучтенных фазовых сдвигов [38];
3) Внутренние шумы аппаратуры и организованные внешние помехи [39];
4) Неидеальность фазоизмерительной аппаратуры, в частности наличие шумов квантования при ее цифровой реализации.
Можно считать, что совокупность перечисленных факторов приводит к случайной погрешности измерения разности фаз Ф. Предположим, что