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[摘 要]数字阵列雷达的重要组成部分包括一体化数字收发电路。我们主要用本文来研究一种一体化数字收发电路的方法。它的性能核心是FPGA，它与ADC（多通道）和DDS相连接。它的一个特点是将16个独立的接收器和波形产生器集合到一块电路板上。电路可以形成这些功能：大宽带，多载波信号接受以及多调制形式波形，以此同时，数字回波信号和波形控制参数的传输采用的是光纤数据的传输技术。
[关键词]数字回波信号 数字收发 阵列雷达
中图分类号：TN957 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0349-01
一.概述
数字阵列雷达的定义是这样的：接受和发射波束通过采用数字波束而形成的技术上的实现的有源相控雷达，因为阵列雷达具有这些特点：强大的抗干扰能力，灵活的波速扫描，大型的瞬时动态，那么未来有源相控雷达的发展目标就会是数字阵列雷达。阵列雷达的重要部位是数字收发电路，它也是收发全数字波速合成的关键电路，数字收发电路聚集了多功能模块，这些模块是数字接受，数字波形产生，大容量数据传输等而且它还能产生这些功能：对雷达信号的数字接收和数字波形的产生的等。单个数字雷达系统基本上由成千上万个数字收发电路组成。所以阵列雷达技术发展的关键方向是这些数字收发电路设计：集成化，高性能以及软件化。以此为出发点并结合S波段的阵列数字雷达的操作要求，研发出了一款新的数字收发电路模块，该模块聚集了大宽带，集成化以及软件化数字等这些功能。此模块的核心是高性能的FPGA，它是由Altera公司研制的。它实现的16通道的一体化数字收发电路设计，应用了大量的技术，其中包括数字接收技术，大容量数据传输技术，宽带延时技术等。
多通道一体化数字收发电路由很多单元组成，这些单元分别是：光电转换，时钟管理，电源管理，DDS，ADC，FPGA等这些单元。他们的主演功能是：
1.每个DDS核中的任何东西都能控制，包括相位，和幅度以及频率等，他们的主要功能是产生多种雷达中频信号，以此来实现信号发射的相位以及延时性补偿。
2.ADC的核是由8通道集成的8个相互不依赖的ADC，他们是来实现模拟中频信号道数字的转变。LVDS接口的输出是用数字信号高速运行实现的。
3.坦斯夫接口，信号处理器，逻辑单元等这些资源，这些都是由规模较大的逻辑器件来集结的。主要用于这些功能：合成数字波速，延时补偿以及高速传输数据等。
二.数字收发单元设计的原理以及重要技术
数字收发单元是位于雷达的天线上，这也是雷达的重要元件，系统可以依据雷达的指令从而计算出各个元件对应的控制编码，接下来就是通过一些模拟处理：选频，放大，混频等，这样产生所需要的信号。雷达在接收回拨信号时是由模拟电路来处理的，处理的信号为中频。并行数字信号经过数字中频产生，然后重组，打包，最后经过光纤到达后端的数字波速形成能继续进行数据处理的信号。
数字中频的定义是什么？定义是这样的：正交下的一种数字变频技术，该技术是基于高分辨率的ADC芯片，来完成信号的模拟到信号的基带的技術，而且该技术还实现了不同数字下的变频器，是通过软件编程来完成的。实现模式切换可以通过加载新的模拟软件。这种技术极大的提高了系统的灵活性，同时也降低了硬件的成本。数字中频具有很多优势，例如，具有可编程性，具有重装配性，具有开放性，以及稳定性。理想中的中频采样是通过可编程的高性能性，使采样频率接近激励号的频率，现阶段一些工程中会用到模拟信号的一些频率以及其他限制处理信号的能力。所以，在工程应用中往往会用到数字中频采样进行模拟变频核滤波处理等。
三.多通道信号技术
多通道信号技术是目前在电子领域应用最广泛的新型信号技术。相比较合成技术，多通道技术具有一些更为突出的特点，高灵活性，高分辨率，高速的频率转换时间，这些特点使得雷达在应用中能够快速，灵活的控制波速扫描核波形转换，实现各个通道间的“一致性相同”。多路集成技术的逐渐成熟是因为数字芯片技术在不断的发展。由于单个芯片能产生多路输出信号，那么这就极大地是电路设计核印刷布局布线简单化了，同时也能降低元件的复杂程度，体积以及成本。
四.电路设计
1.数字接收电路的设计
该设计是由ADC采用的LTM9011技术，而ADC恰恰又集合了多个相互独立的小型ADC，它的最高采样率是125MSPS，量化精度是十四位带宽为800MHz，即使在这种情况下高频信号输入，也具有良好的动态性能。软件无线淀架构是被数字正交解调采用的，第一，ADC对中频模拟信号实现采样和量化，从而形成中频信号。
2.波形产生路设计
全数字结构是又直接数字频率合成器采用的，控制直接数字合成器的核并产生正余弦波形，这是通过控制产生的相位字，幅度字等。也能产生相位监控核单点信号扫描等多种信号的形式。而且在当代相控阵雷达系统中也应用很广泛。成都国腾电子股份有限公司生产的GM4940，这个软件被多通道高速器件所应用。它集合了四种相互独立的核和通道，而且各个通道都可以独自来控制相位和幅度等。
结束语
本文提出的多种通道一体化数字收发电路的设计方法以及研究，它采用的是软件无线佳构体系对电路的集成化以及软件化的设计。光纤进行高速回拨和波形参数传输被本电路所采用，这样就简化了整个系统的接口和电路的设计，收发通道延时补偿是通过利用分数时延技术。宽带信号时合成的，它带有较好的福相特点，它利用的是参数化波形技术，这样可以实现雷达信号波的任意性。
参考文献
[1] 孙一超，朱晓华，黄绍斌。射频带通采样雷达数字接收机的研究和设计[D].南京：南京理工大学，2014，1-45.
[2] 胡杏，万书芹，陈钟鹏.基于混合算法的高速DDS设计[J].微电子学，2014，44（6）；782-783.
[3] 张明友.数字阵列雷达和软件化雷达[M]北京：电子工业出版社，2008：361-364.
作者简介
高朝辉，1983年11月，男，汉，安徽合肥，2004-2008毕业于皖西学院机电系电子信息科学与技术专业，本科，学士，现工职于中国电子科技集团公司第三十八研究所助理工程师，研究方向电子技术。
[关键词]数字回波信号 数字收发 阵列雷达
中图分类号：TN957 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0349-01
一.概述
数字阵列雷达的定义是这样的：接受和发射波束通过采用数字波束而形成的技术上的实现的有源相控雷达，因为阵列雷达具有这些特点：强大的抗干扰能力，灵活的波速扫描，大型的瞬时动态，那么未来有源相控雷达的发展目标就会是数字阵列雷达。阵列雷达的重要部位是数字收发电路，它也是收发全数字波速合成的关键电路，数字收发电路聚集了多功能模块，这些模块是数字接受，数字波形产生，大容量数据传输等而且它还能产生这些功能：对雷达信号的数字接收和数字波形的产生的等。单个数字雷达系统基本上由成千上万个数字收发电路组成。所以阵列雷达技术发展的关键方向是这些数字收发电路设计：集成化，高性能以及软件化。以此为出发点并结合S波段的阵列数字雷达的操作要求，研发出了一款新的数字收发电路模块，该模块聚集了大宽带，集成化以及软件化数字等这些功能。此模块的核心是高性能的FPGA，它是由Altera公司研制的。它实现的16通道的一体化数字收发电路设计，应用了大量的技术，其中包括数字接收技术，大容量数据传输技术，宽带延时技术等。
多通道一体化数字收发电路由很多单元组成，这些单元分别是：光电转换，时钟管理，电源管理，DDS，ADC，FPGA等这些单元。他们的主演功能是：
1.每个DDS核中的任何东西都能控制，包括相位，和幅度以及频率等，他们的主要功能是产生多种雷达中频信号，以此来实现信号发射的相位以及延时性补偿。
2.ADC的核是由8通道集成的8个相互不依赖的ADC，他们是来实现模拟中频信号道数字的转变。LVDS接口的输出是用数字信号高速运行实现的。
3.坦斯夫接口，信号处理器，逻辑单元等这些资源，这些都是由规模较大的逻辑器件来集结的。主要用于这些功能：合成数字波速，延时补偿以及高速传输数据等。
二.数字收发单元设计的原理以及重要技术
数字收发单元是位于雷达的天线上，这也是雷达的重要元件，系统可以依据雷达的指令从而计算出各个元件对应的控制编码，接下来就是通过一些模拟处理：选频，放大，混频等，这样产生所需要的信号。雷达在接收回拨信号时是由模拟电路来处理的，处理的信号为中频。并行数字信号经过数字中频产生，然后重组，打包，最后经过光纤到达后端的数字波速形成能继续进行数据处理的信号。
数字中频的定义是什么？定义是这样的：正交下的一种数字变频技术，该技术是基于高分辨率的ADC芯片，来完成信号的模拟到信号的基带的技術，而且该技术还实现了不同数字下的变频器，是通过软件编程来完成的。实现模式切换可以通过加载新的模拟软件。这种技术极大的提高了系统的灵活性，同时也降低了硬件的成本。数字中频具有很多优势，例如，具有可编程性，具有重装配性，具有开放性，以及稳定性。理想中的中频采样是通过可编程的高性能性，使采样频率接近激励号的频率，现阶段一些工程中会用到模拟信号的一些频率以及其他限制处理信号的能力。所以，在工程应用中往往会用到数字中频采样进行模拟变频核滤波处理等。
三.多通道信号技术
多通道信号技术是目前在电子领域应用最广泛的新型信号技术。相比较合成技术，多通道技术具有一些更为突出的特点，高灵活性，高分辨率，高速的频率转换时间，这些特点使得雷达在应用中能够快速，灵活的控制波速扫描核波形转换，实现各个通道间的“一致性相同”。多路集成技术的逐渐成熟是因为数字芯片技术在不断的发展。由于单个芯片能产生多路输出信号，那么这就极大地是电路设计核印刷布局布线简单化了，同时也能降低元件的复杂程度，体积以及成本。
四.电路设计
1.数字接收电路的设计
该设计是由ADC采用的LTM9011技术，而ADC恰恰又集合了多个相互独立的小型ADC，它的最高采样率是125MSPS，量化精度是十四位带宽为800MHz，即使在这种情况下高频信号输入，也具有良好的动态性能。软件无线淀架构是被数字正交解调采用的，第一，ADC对中频模拟信号实现采样和量化，从而形成中频信号。
2.波形产生路设计
全数字结构是又直接数字频率合成器采用的，控制直接数字合成器的核并产生正余弦波形，这是通过控制产生的相位字，幅度字等。也能产生相位监控核单点信号扫描等多种信号的形式。而且在当代相控阵雷达系统中也应用很广泛。成都国腾电子股份有限公司生产的GM4940，这个软件被多通道高速器件所应用。它集合了四种相互独立的核和通道，而且各个通道都可以独自来控制相位和幅度等。
结束语
本文提出的多种通道一体化数字收发电路的设计方法以及研究，它采用的是软件无线佳构体系对电路的集成化以及软件化的设计。光纤进行高速回拨和波形参数传输被本电路所采用，这样就简化了整个系统的接口和电路的设计，收发通道延时补偿是通过利用分数时延技术。宽带信号时合成的，它带有较好的福相特点，它利用的是参数化波形技术，这样可以实现雷达信号波的任意性。
参考文献
[1] 孙一超，朱晓华，黄绍斌。射频带通采样雷达数字接收机的研究和设计[D].南京：南京理工大学，2014，1-45.
[2] 胡杏，万书芹，陈钟鹏.基于混合算法的高速DDS设计[J].微电子学，2014，44（6）；782-783.
[3] 张明友.数字阵列雷达和软件化雷达[M]北京：电子工业出版社，2008：361-364.
作者简介
高朝辉，1983年11月，男，汉，安徽合肥，2004-2008毕业于皖西学院机电系电子信息科学与技术专业，本科，学士，现工职于中国电子科技集团公司第三十八研究所助理工程师，研究方向电子技术。