基于ADS5463高速数据采集系统的设计与应用

高速模数转换器（ADC）可实现模拟信号的数字化转换，是高速数据采集系统的核心器件，广泛应用于各个领域。高速ADC对噪声干扰异常敏感，其性能受到相关外围电路以及整个电路板设计的极大影响，直接决定了系统性能的好坏。文章基于ADS5463的高速数据采集系统应用案例，分析了系统ADC模拟前端电路、编码时钟源、系统供电等3方面关键原理设计以及相关电路板设计对系统性能的影响；设计了一种结合两级变压器模拟前端、低抖动差分时钟以及低噪声电源的高速数据采集系统，同时优化相关电路板设计。经测试验证，系统的SNR、SFDR接近手册理论值，各项性能均满足指标要求。该设计已经成功应用于某型号卫星中，目前在轨运行良好。     

高速高精度AD变换器在雷达跟踪系统中的应用

针对雷达数字动目标跟踪系统对模数（AD）转换电路的要求，讨论了AD转换芯片（ADC）的信噪比、孔径时间、采样速度和孔径抖动等关键技术指标，并据此确定合适的ADC。还结合实际的高速高精度AD电路的设计，介绍了AD转换电路的电源、数字与模拟电路的隔离、信号驱动等电路的设计原理，以及印制板电路布线和布局的一些原则和方法。实测数据表明，设计的AD电路应用于雷达数字动目标跟踪系统是成功的。     

高稳可变频率源的低杂散设计与实现

现代雷达电子对抗广泛使用DRFM 对雷达信号进行采样、存储与处理。传统频率合成技术无法同时满足高性能DRFM 对频率信号的稳定、低杂散、多路相参等指标要求。研究了频率源输出信号的抖动与杂散谐波对采样系统杂散性能的影响,结合传统频率合成技术,设计了基于FPGA和低噪声时钟抖动消除器的频率源电路,并对初级信号的谐波抑制设计了基于带通滤波器和微带滤波器的窄带滤波电路。最后,对系统的测试结果表明,本设计可输出多路频率范围为2．27～2600M Hz（分段）的频率信号,步进小于10kHz。信号相位噪声优于－95dBc／Hz ＠100kHz ,杂散抑制优于－60dBc。     

32通道TDICCD遥感相机模拟前端电路设计

在TDICCD遥感相机成像系统中,模拟前端电路性能对提高系统信噪比具有重要作用。为了提高成像系统的信噪比,需要对模拟前端电路进行优化设计。在分析模拟前端电路各部分功能的基础上,采用CCD视频处理器件实现32通道模拟前端电路的方案设计,合理设置前置滤波放大电路带宽并完成仿真,确定相关双采样箝位和采样脉冲相位,设计低电压差分信号发送电路,对高速串行发送接口电路误码率进行测试,最终采集图像并完成图像信噪比计算。工程实践结果表明,在像素时钟为5MHz时,系统的信噪比可以达到52d B,满足实际工程应用需求。     

雷达侦察系统复杂电磁环境适应性分析

雷达侦察系统面临的复杂电磁环境包括密集的雷达信号,非雷达信号以及噪声和干扰。分析了雷达侦察系统适应复杂电磁环境能力,提出了对非雷达信号及噪声和干扰进行抑制,对雷达信号进行有效侦收的措施和方法。最后用门限变化进行抗干扰检测,说明雷达侦察系统可以有条件适应复杂电磁环境。     

基于卷积神经网络的雷达辐射源稳健识别方法

针对低信噪比下，基于传统统计特征的雷达信号识别方法对复杂调制信号类型识别性能不高，因而处理复杂度高的问题，提出一种基于卷积神经网络的雷达辐射源信号稳健识别方法。该方法通过提取信号的瞬时相位特征，获得变换域的表征信号，将其作为卷积神经网络的输入，实现雷达辐射源信号的快速识别。针对瞬时相位特征对于信噪比敏感的特点，采用主成分分析方法对信号特征域进行降噪处理，提升模型对噪声的稳健性。通过仿真实验验证了所提出方法在不同信噪比下对7种调制信号类型的识别性能，通过理论分析及不同方法的实验对比，验证了算法具有耗时较短、识别准确率较高、噪声稳健性好等优势，具有良好的工程实用性。     

星载红外凝视相机信噪比计算分析

红外相机信噪比计算是衡量相机能否满足探测要求、评估系统总体指标是否合理的必要环节。从电子数角度出发，引入了计算空间红外凝视相机系统噪声与信噪比的方法，首先建立了完整的噪声计算模型，分析了不同噪声源对探测能力的影响，并比较了电子数法与比探测率法计算信噪比的适用情况。在此基础上分析了点目标探测与面目标探测中影响系统信噪比的主要因素。最后，利用建立的电子数计算模型，分析了美国微型传感器技术集成演示试验（MSTI-3）系统对大气背景的测量能力。     

频率合成器相位噪声对跳频通信系统的影响

宽带、高速跳频频率合成器是整个跳频通信系统的核心，其输出信号的相位噪声对系统性能的影响不可忽略。它将限制接收机能得到的最大信噪比，导致接收机灵敏度下降，同时降低数字解调器的性能。文章首先从理论上分析了相位噪声对跳频通信系统的影响，然后结合实际的数传系统，对相噪进行了仿真，仿真结果证明了理论分析的正确性。     

虚拟仪器和神经网络在粮食水分检测中的应用

在粮食水分检测过程中,水分含量受温度的影响很大,本文详细叙述了利用神经网络的算法在虚拟仪器软件中减小温度对粮食水分测量的影响,实现温度对水分测量的补偿。采用电容式传感器和温度传感器经过信号的调理电路输出标准电信号直接输入NI数据采集器,通过数据采集器把水分和温度电压值送入计算机,然后采用神经网络的算法,减小温度对水分测量结果的影响,从而实现虚拟仪器的温度补偿功能。     

固有模态函数（IMF）积检测器——以低信噪比情况下超宽带雷达信号检测为例

首次提出了一种固有模态函数积检测器。首先通过经验模式分解（EMD）把带噪信号分解成有限个固有模态函数（IMF）。检测的基本思路是，对各个IMF分量的绝对值作逐点乘积，用于抑制噪声并凸现信号，最后进行滤波和判决。本文以UWB信号为例，数据源于UWB雷达实验系统。在低信噪比（SNR），UWB脉冲与噪声波形相似，且噪声概率密度函数（PDF）未知情况下，进行实验。结果表明，当峰峰信噪比低于5dB时，该检测器性能优于Teager能量算子（TEO）。     

利用小波变换检测微弱雷达信号

雷达中弱信号的检测是与提高探测性能有关的基本而又重要的课题。雷达的探测距离可用雷达方程以接收机输出信号与噪声之比的函数给出。过去，为了提高信噪比，采用脉冲积累的方法。近几年来又提出用图像处理范围内使用的小波变换收机输出信噪比的方法。因小波变换 利用实空间与傅里叶两个空间内部局部化的小波进行信号处理的，因此希望获得比实空间的脉冲积累法更好的效果。假设接收机内产生的内部噪声是白噪声，那么，通过白噪声的     

线性调频调制噪声干扰的实现方法研究

航空电子系统射频综合仿真系统（RFSS）主要用来产生被测雷达所需的表征空中运动的点目标、多目标等信号，并且建立各种电磁干扰环境，同时仿真被测雷达的航空电子系统综合环境。RFSS信号产生系统可以模拟目标回波，也可以模拟窄带噪声、宽带噪声以及杂波等干扰信号。本文主要是针对某型雷达在试飞过程中受到的某种形式的噪声干扰，利用线性调频调制噪声干扰实现方法和RFSS信号产生系统模拟产生所需要的噪声干扰模式，从而验证抗干扰算法的正确性和有效性，增强雷达在电子战中的生存能力和作战能力。     

宽带噪声调频信号产生系统的数字化硬件实现

宽带高精度的噪声调频信号在现代电子干扰系统中应用广泛。传统的模拟或半数字化的噪声调频信号产生方式容易受到温度等环境因素的影响,已无法满足现代电子战中对噪声调频信号的要求。提出了一种新型的噪声调频信号产生方式,基于现场可编程门阵列FPGA的全数字化实现架构,通过直接数字频率合成DDS技术实现。FPGA的时序分析结果表明,该系统主频到达了250MHZ以上。对硬件实现电路的测试结果表明,该系统能够产生带宽超过300MHZ、带宽调整精度5kHz以内的噪声调频信号。     

电火工品销毁装置设计

介绍了电火工品销毁装置的组成，重点介绍了爆炸容器、恒流源电路和信号调理电路的设计。利用DirectX SDK和凌华数据采集卡PCI-9112应用程序包开发了装置的应用程序，实现了对电火工品的电阻测试、销毁和销毁过程的实时监测。     

基于FPGA的角跟踪接收机误差信号平滑算法的实现

在星间链路自跟踪系统中，角跟踪接收机中误差信号的抖动大小决定系统天线跟踪精度和稳定度。为降低误差信号的抖动，结合工程实际应用情况，在FPGA上实现一种16点加权平均滑动窗算法。该算法首先对误差信号进行频谱分析，找出误差信号的频率分布范围。然后根据误差信号采样率和误差信号的频率分布范围，确定加权滑动窗点数和加权系数。最后在FPGA上对该算法进行实现，实现过程中采用桶形移位器方式，将15次加法和1次除法运算降低为1次加法，1次减法和1次截位操作，FPGA资源使用量显著降低。实际测试结果表明，该算法能有效对角跟踪接收机误差信号进行平滑，从而解决角跟踪接收机在低信噪比、高信息速率情况下误差信号抖动不满足指标要求的问题。误差信号抖动由0.25V左右降低为0.06V左右，这一方式显著改善了系统性能。     

时频图像局部二值模式特征在雷达信号分类识别中的应用

针对低信噪比下雷达辐射源信号的分类识别,提出了一种将时频分析与图像处理相结合的特征提取和识别方法.该方法首先对雷达信号进行时频变换,将得到的时频分布转化为灰度图像;然后运用图像处理方法对时频图像进行增强和去噪;最后提取局部二值模式纹理特征描述子作为信号的识别特征,并采用支持向量机分类器实现信号的分类识别.文中针对12种常见雷达信号进行了仿真,结果表明该方法在较低的信噪比下仍能获得较为满意的识别率,当SNR=0dB时,信号的平均识别率能达到95.35％.所提出方法能有效降低噪声对分类识别的影响,同时对于时频图像相近的信号也有较好的识别效果,表明了该方法的有效性.     

伪随机时钟激励模块设计研究及应用

随着现场可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array，FPGA）验证水平的逐渐提高，对于测试平台（Testbench）中产生的时钟激励也提出越来越高的要求。目前，在Testbench中使用的时钟激励模块都是具有固定周期和固定占空比的激励信号，然而在现实条件下，时钟沿都具有一定的抖动，从而影响到时钟的占空比及瞬时频率。为了模拟时钟的这种实际特性，文章提出了一种基于伪随机算法实现的沿跳变的时钟激励模块，并将该模块用于高速计数器设计的实现验证，取得较好的验证效果。     

航天TDICCD相机视频信号处理中相关双采样技术的研究

分析了TDICCD视频信号读出时复位噪声的产生机理 ,并从噪声互消及数学相关性原理出发 ,分析了TDICCD输出视频信号的采样技术———相关双采样 ;讨论了相关双采样技术的工作原理及其对TDICCD读出噪声 (包括TDICCD的复位噪声、水平时钟驱动及电源地线耦合串扰噪声、输出放大器的白噪声和 1/f噪声复位噪声 )的滤除作用 ,给出了相关双采样技术在实际应用中的电路实现。最后 ,并通过实验加以验证 ,TDICCD信号的输出信噪比 (S/N)能达到 4 8dB。     

一种频率步进雷达的预处理系统

为降低频率步进雷达高距离分辨率技术对信噪比的要求，提出了一种预处理系统，该系统可有效地提高频率步进雷达信号的信噪比。对这一系统在频率步进这中的作用进行了理论分析和计算机仿真，结果证明了该预处理系统的可行性。     

雷达侦察系统的信号采集

论述了雷达侦察系统在进行信号采集量化时应考虑的因素和脉冲信号采集的基本类型，讨论了采集雷达区信号脉冲系列的跟踪采集、定时采集和自适应分路采集的方法。指出了圆周扫描搜索雷达信号时域上的截获方法及其频域上的频谱特征，同时还指出了对高速运动目标雷达信号的采集－处理过程，以判断其载体的运动动机和威胁程度。