２．０１０年第１７期。本刊重稿。科技信息表１精确计算模式和传统经验公式计算转子额定温度的比较
机组类型额定参数计算结果比较
冷却转子转子汽端人励端入经验精确与额定Ｊ虱温比较墨号容量Ｋ值
方式电压电流日风温口风温公式公式额定差值＃ｌ发电机ＱＦＳＯ－２５０ＭＷ氢冷２６２Ｖ５２２Ａ４０℃４０℃１１５．７℃１１０℃７８２１１０℃５．７℃＃２发电机ＱＦＳＯ－２ＳＯＭＷ氢冷２７ｄＶ５４０Ａ４０℃４０℃１４５．８℃１１０℃７７６１１０℃３５．８℃档发电机ＱＦ５０－２２５ＭＷ空冷ｌ姒７３７２Ａ４０℃４０℃１３０．５℃１３０℃７７７１３０℃ｏ．５℃朽发电机ＱＦ５０－－２５０ＭＷ氢冷２５２Ｖ５”＾４０℃４０℃１３６．７℃１２５℃７９３１２５℃１２．７℃表ｌ是平煤集团瑞平电厂＃１、＃２、＃３、朽发电机额定参数下．两种
计算模式反推发电机的转子额定温度比较结果。
从以上数据对比，可以看出：精确计算公式Ｔ。＝１“Ａ１ｋ（１ｌ／Ｉ。）２
和传统经验公式Ｔ经－＝Ｋ【（Ｖ一５）们一２３５％的计算结果，存在很大的差
异；特别是＃ｌ发电机在静态测量其转子直流电阻时合格。但是在空载
实验时从示波器上和发电机空载特性曲线上却明显反映出有匝问短
路现象．而在运行中传统经验公式的Ｋ值却是恒定的不能反映发电机在动态时匝间短路情况。结果证明精确计算公式的计算结果更接近真实值，更能准确的反映转子温度。
４结语
发电机转子在线监测仪可以利用转子温度精确计算公式代替传统的经验公式．用计算机代替了人工计算．从而最大限度地减小了误差．实现了实时监测。同时它能够通过转子温升的变化。准确反映ｒ转子匝间短路等运
行状态。保证发电机转子在额定温度下运行，并为实现同步电机，发电机的状态检修．提供了可靠的技术依据。由于无刷励磁的发电机转子电流无法测耸，因此，该监测仪不适合于无刷励磁的发电机。ｅ
（上接第７页）２．４系统软件设计
系统的上位机采用Ｃ＋＋语言编程实现．主要完成对丌℃Ａ内部寄存器读写操作．进而控制各种硬件资源。同时ＤＤＳ内部寄存器的控制字也有上位机软件计算得到。ＦＰＧＡ接受到上位机的命令。经过解析后送人到ＤＤＳ的内部寄存器控制ＤＤＳ的输出．完成用户要求的功能。系统软件流程图如图３所示。
２．５系统测试结果
［责任编辑：王静】
出谐波优于一５０ｄＢ，完全满足指标的要求。可用于通用的测试系统中。３结束语
本文介绍了利用ＤＤＳ方式直接产生线性调频信号的设计方案，该方案属于全数字设计，使得设计更加灵活，易于调试。随着数字技术的不断发展．直接数字式频率合成器技术将会得到不断的完善。ＤＤＳ信号源的采样工作频率将越来越高，输出信号杂散越来越小。应用也将越来越广泛。Ｇ
【参考文献】
［１］衍忠．超宽带脉压雷达信号产牛系统研究．电子科技大学博士论文．
［２］熊慎伟．基于ＤＤＳ的宽带雷达信号产生系统．子工程信息，２００５。（１）：３５－３７．［３］ＡＤ９９１０ＤａｔａＳｈｅｅｔＲｅｖ．０（ＡＩｌａｌｏｇＩ）ｅｖｉ％ｔｎｃ）。２００７．
作者简介：时慧，２００５年毕业于西安电子科技大学，获学士学位。助理工程
图４２５０Ｍ中频、２００Ｍ带宽、３０ｕｓ时宽的ＬＦＭ信号的波形和频谱
师，主要从事电路设计相关工作口
由图４的测试结果可以看出．采用ＡＤ９９１０产生的中频为２５０Ｍ，
带宽为２００Ｍ的线性调频信号达到以下指标：带外杂散优于－５５ｄＢ。输
Ｉ上接第８页）
１０远程断电控翻接线装置示意圈
［责任编辑：曹明明］
杨村煤矿严格按照煤矿安伞要求的规定．在井下各采掘丁作面安
设了馈电断电器．及时有效的控制因瓦斯超限供电开关的闭锁。针对
综掘工作面迎头分路供电（一路供迎头，一路供综掘机），安装馈电断
电器复杂且成本高的实际情况．我们设计出远程断电控制接线装置：
如图。经过改造后的断电控制装置大大节约了人力物力。安装更加简
捷。处理断电控制方面故障更加方便。
４总结
杨村煤矿安全监控系统经过对软硬件的升级改造．系统功能有了
很大提高，维护操控更加规范化，提高了监控数据的准确性、可靠性。
有效控制和减少煤矿瓦斯事敝，在降低矿井灾害方面发挥了重要作
用，保障了矿井的安全生产。Ｇ
【责任编辑：曹明明】
基于AD9910的线性调频信号发生技术
作者：时慧
作者单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所,山东,青岛,266555
刊名：
科技信息
英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
年，卷(期)：2010,2(17)
本文读者也读过(3条)
1.钟文基于AD9910的宽带信号源设计[期刊论文]-科教导刊2009(3)
2.李臻立.韩志韧.杨春兰数字波束合成中AD9910的应用与研究[期刊论文]-湖南科技学院学报2010,31(4)
3.廖梁兵.张红雨低杂散DDS设计[会议论文]-2009
引用本文格式：时慧基于AD9910的线性调频信号发生技术[期刊论文]-科技信息 2010(17)
2011年1月1日第34卷第1期 现代电子技术 M odern Electro nics T echnique Jan.2011V ol.34N o.1 线性调频信号数字脉冲压缩技术分析 郑力文,孙晓乐 (中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009) 摘 要:在线性调频信号脉冲压缩原理的基础上,利用M atlab 对数字脉冲压缩算法进行仿真,得到了雷达目标回波信号经过脉冲压缩后的仿真结果。运用数字脉冲压缩处理中的中频采样技术与匹配滤波算法,对中频采样滤波器进行了优化,降低了实现复杂度,减少了运算量与存储量。最后总结了匹配滤波的时域与频域实现方法,得出在频域实现数字脉冲压缩方便,运算量小,更适合线性调频信号。 关键词:线性调频信号;脉冲压缩;中频采样;匹配滤波 中图分类号:T N911-34 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2011)01-0039-04 Digital Pulse C ompression Technology of Linear Frequency Modulation Signal ZH ENG L-i w en,SU N X iao -le (Chi na Airborne Missi le Academy,L uo yang 471009,China) Abstract :Based o n the pr inciple of pulse com pr essio n techno lo gy o f linear fr equency mo dulat ion signal,the simulatio n r e -sult of radar echo sig nal co mpressed by the pulse can be ga ined by using M atlab to simulate the dig ital pulse com pr essio n algo -r ithm.Co mbining the techno log y o f IF sampling with the matching filt er alg or ithm in the digit al pulse compression processing and optimazing the I F sampling filter,which can remarkably reduce the complex ity and decr ease t he mult iplier operation and the memo ry.Finally ,the implementation methods of matching filter algo rithm in time domain and fr equency doma in are summar ized,the dig ital pulse compression can be im plemented on frequency do main. Keywords :linear frequency modulatio n signal;pulse com pr essio n;IF sampling ;matching f ilter 收稿日期:2010-07-22 为了提高雷达系统的发现能力,以及测量精度和分 辨能力,要求雷达信号具有大的时宽带宽积[1-2]。但是,在系统的发射和馈电设备峰值功率受限制的情况下,大的信号能量只能通过加大信号的时宽来得到。然而单载频脉冲信号的时宽和带宽乘积接近1,故大的时宽和带宽不可兼得。因此,对这种信号来说,测距精度和距离分辨力同测速精度和速度分辨力以及作用距离之间存在着不可调和的矛盾。在匹配滤波器理论的指导下,提出了线性调频脉冲压缩的概念,即在宽脉冲内附加线性调频,以扩展信号的频带,提供了一类信号,其时宽带宽乘积大于1,称之为脉冲压缩信号或大时宽带宽积信号。线性调频信号是应用最广泛的脉冲压缩信号,因此线性调频信号的特性、脉冲压缩的原理及其实现技术都是比较受人关注的[3-5]。 1 线性调频信号脉冲压缩基本原理1.1 线性调频信号简介 线性调频信号是通过非线性相位调制或线性频率调制(LFM )来获得大的时宽带宽积[6-7],这种信号又称 为chirp 信号,它是研究得最早而且应用最广泛的一种脉冲压缩信号。线性调频信号的时域波形如图1所示, 其频谱如图2所示。 线性调频信号可以表示为: x (t)=A #r ect t S #exp j 2P f 0t +L t 2 2 (1) 式中:A 为信号幅度;rect (t/S )为矩形函数,即: rect (t/S )= 1, t/S \1/20, t/S <1/2 (2) 线性调频信号的瞬时角频率X i 为: X i =d U d t =2P f 0+L t (3) 图1 线性调频信号的时域波形 在脉冲宽度S 内,信号的角频率由2P f 0-L S /2变
存档编号________ 基于MATLAB的线性调频信号的仿真 教学学院 届别 专业 学号 指导教师 完成日期
内容摘要：线性调频信号是一种大时宽带宽积信号。线性调频信号的相位谱具有平方律特性，在脉冲压缩过程中可以获得较大的压缩比，其最大优点是所用的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，即可以用一个匹配滤波器处理具有不同多普勒频移的回波信号，这些都将大大简化雷达信号处理系统，而且线性调频信号有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率。因此线性调频信号是现代高性能雷达体制中经常采用的信号波形之一，并且与其它脉压信号相比，很容易用数字技术产生，且技术上比较成熟，因而可在工程中得到广泛的应用。 关键词：MATLAB；线性调频；脉冲压缩；系统仿真
Abstract：Linear frequency modulation signal is a big wide bandwidth signal which is studied and widely used. The phase of the linear frequency modulation signal spectra with square law characteristics, in pulse compression process can acquire larger compression, its biggest advantage is the use of the matched filter of the echo signal doppler frequency is not sensitive, namely can use a matched filter processing with different doppler frequency shift of the echo signal, these will greatly simplified radar signal processing system, and linear frequency modulation signal has a good range resolution and radial velocity resolution. So linear frequency modulation signal is the modern high performance radar system often used in one of the signal waveform, and compared with other pulse pressure signal, it is easy to use digital technologies to produce, and the technology of the more mature, so in engineering can be widely applied. Keywords：MATLAB, LFM, Pulse compression, System simulation
科技信息2010年第17期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 基于AD9910的线性调频信号发生技术 时慧 （中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555） 【摘要】本文主要介绍了DDS的工作原理以及专用芯片AD9910的功能特点，并重点论述了利用可编程逻辑器件控制DDS产生线性调频信号的设计方案。该设计实现了高度集成化，降低了成本且易于调试。 【关键词】直接数字频率合成；AD9910；线性调频信号 Generating Technology of LFM Signal Based on AD9910 【Abstract】This paper introduces the theory of DDS and the characteristics of AD9910,and particularly discuss a scheme using FPGA control DDS to generate LFM signal.The scheme realize integration,reduce the cost and easy to adjust. 【Key words】Direct digital synthesis;AD9910；L inear frequency modulation signal 0前言 线性调频信号（LFM，也称为Chirp信号），是一种最常用的雷达信号，因其具有良好的脉冲压缩特性和分辨能力，在合成孔径雷达以及相控阵雷达中得到了广泛的应用[1。数字频率合成技术（DDS）以其相对带宽较宽、频率转换时间短、相位连续性好以及集成化度高等优点成为线性调频信号发生技术的设计主流[2]。在某型号信号模拟系统中，要求产生中心频率250M，扫频带宽为200M的宽带扫频信号。根据设计要求，选用AD公司的DDS芯片AD9910，配以FPGA来实现宽带扫频信号的产生。 1DDS芯片AD9910简介 AD9910是Analog Device公司近年来推出的一款性价比很高的DDS芯片,它集成了14bit数模转换器（DAC）并且支持高达1GSPS 的采样率，理想频率分辨率可以达到0.23Hz,具有32位相位累加器，自带线性或任意频率、相位或幅度扫频电路。内部自带反sinc修正电路，8个频率和相偏备份用于快速调频或调相。1024×32位内部RAM 用于预先定义好的调制[3]。 AD9910主要有4种工作方式：单频模式、RAM调制模式、DRG 调制模式和并口调制模式。 在单频模式下,AD9910输出点频信号。AD9910共有8个64位单频信号寄存器，可以存储8个单一频率控制字，每个寄存器中包含了频率控制参数、相位控制参数和幅度控制参数。利用用芯片管脚PROFILE0～2可以选择使用哪个Profile寄存器。 在RAM调制模式下，用户可以任意改变DDS信号控制参数来产生各种信号，典型应用如FSK、PSK、ASK以及用户可自定义的非线性扫描信号。这种模式下的RAM寄存器和单点调制模式下的单频信号寄存器复用同一地址，通过芯片的功能控制寄存器CFR1～CFR2来控制选用哪种模式。 DRG调制模式与RAM调制模式实现功能相类似，不同点是该模式利用累加器对DDS所需的信号参数进行调制。在这种模式下，可以产生较好的线性调频信号。 并口调制模式主要应用于需要频率或者相位极快变化的场合，例如跳频合成器、高速波形发生器等。因为AD9910提供了更新速率可达250MHz的l6bit快速编程的并行接口，每隔8ns即可更新一次32 bit的频率控制字。 在各个工作模式下对芯片的操作只需要选择相应的模式,并写入相应的控制字即可。根据AD9910的功能特点及设计要求，在本文中选择使用的是线性调频模式即DRG调制模式。 2系统设计 系统主要由上位机，FPGA单元，DDS单元，参考时钟以及波形输出模块组成，如图1所示： 图1系统总体框图2.1时钟设计 由DDS的原理可知，整个DDS系统在一个统一的时钟信号即采样时钟下工作。该时钟的质量直接决定了最终输出波形频率的精度、稳定度以及输出信号的相噪，在本设计中采用了晶体振荡器。高稳定的10M晶振产生的时钟信号通过REF_CLK引脚输入到AD9910，经过AD9910内部的锁相环100倍频后生成1G的采样时钟。 2.2控制接口电路 上位机根据用户设定的线性调频信号带宽，扫描时间等参数，计算出AD9910相应的配置数据，送入FPGA，FPGA接受到上位机的控制数据后按照AD9910的时序送入到AD9910中，完成DDS模块的设置。AD9910是通过串行模式来接受各种配置数据，主要通过使用了nCS，SCLK，SDIO以及IO_UPDATA。在片选信号nCS为低的时候，AD9910在SCLK的上升沿采样SDIO信号，前八个SCLK周期为指令周期，后面跟着若干数据周期。指令周期由1位读写位（Bit7），2个无关位（Bit6,Bit5）和5个地址位（Bit4~Bit0）组成。根据不同的地址，数据周期的长度为16位，32位或64位不等。尽管AD9910的送数可以MSB优先或LSB优先，为了方便，在设计中，采用AD9910默认的MSB优先模式。 2.3波形输出电路 波形输出单元主要由电阻，变压器，放大器和低通滤波器组成，主要完成DDS输出信号的滤波、放大等功能。其电路如图2所示： 图2波形输出电路 AD9910输出的20mA电流信号经过R55，R56电阻转换成差分电压信号，再经过变压器（T1）转换成单端电压信号，150M~350M的带通滤波器滤除其带外杂散和镜像后再通过数控衰减器来控制信号输出功率，衰减器的输出经过隔直放大后输出。 图3软件流程图（下转第426页 ）○百家论剑○ 423
USBchirp信号测试 1 信号及原理分析 1.1 KJ信号说明 USBchirp信号分为K信号和J信号。根据USB速率将chirp信号做如下区别： RenGE注： 不同的速率模式，对于K、J的形态定义是不同的。 DP表示D+ PIN，DM表示D- PIN。 SE0是一种D+和D-都为0电平的特殊状态。多用于表示End-Of-Packet。 1.2 USB全速高速识别过程分析 根据规范，全速（Full Speed）和低速（Low Speed）很好区分。因为在设备端有一个1.5k的上拉电阻，当设备插入hub或上电（固定线缆的USB设备）时，有上拉电阻的那根数据线就会被拉高，hub根据D+/D-上的电平判断所挂载的是全速设备还是低速设备。 USB全速/低速识别相当简单，但USB2.0，USB1.x就一对数据线，不能像全速/低速那样仅依靠数据线上拉电阻位置就能识别USB第三种速度——高速。因此对于高速设备的识别就显得稍微复杂些。
表1中图3展示了一个高速设备连接到USB 2.0的hub上的协商（negotiation）情形。 高速设备初始是以一个全速设备的身份出现的，即和全速设备一样，D+线上有一个1.5k的上拉电阻。USB2.0的hub把它当作一个全速设备，之后，hub 和设备通过一系列握手信号确认双方的身份。在这里对速度的检测是双向的，比如高速的hub需要检测所挂上来的设备是高速、全速还是低速，高速的设备需要检测所连上的hub是USB2.0的还是1.x的，如果是前者，就进行一系列动作切到高速模式工作，如果是后者，就以全速模式工作。 hub检测到有设备插入/上电时，向主机通报，主机发送Set_Port_Feature请求让hub复位新插入的设备。设备复位操作是hub通过驱动数据线到复位状态SE0(Single-ended 0，即D+和D-全为低电平)，并持续至少10ms。 高速设备看到复位信号后，通过内部的电流源向D-线持续灌大小为17.78mA 电流。因为此时高速设备的1.5k上拉电阻还未撤销，在hub端，全速/低速驱动器形成一个阻抗为45欧姆(Ohm)的终端电阻，2电阻并联后仍是45欧姆左右的阻抗，所以在hub端看到一个约800mV的电压（45欧姆*17.78mA），这就是Chirp K信号。Chirp K信号的持续时间是1ms~7ms。 在hub端，虽然下达了复位信号，并一直驱动着SE0，但USB2.0的高速接收器一直在检测Chirp K信号，如果没有Chirp K信号看到，就继续复位操作, 直到复位结束，之后就在全速模式下操作。如果只是一个全速的hub，不支持高速操作，那么该hub不理会设备发送的Chirp K信号，之后设备也不会切换到高速模式。 设备发送的Chirp K信号结束后100us内，hub必须开始回复一连串的KJKJKJ....序列，向设备表明这是一个USB2.0的hub。这里的KJ序列是连续的，中间不能间断，而且每个K或J的持续时间在40us~60us之间。KJ序列停止后的100~500us内结束复位操作。hub发送Chirp KJ序列的方式和设备一样，通过电流源向差分数据线交替灌17.78mA的电流实现。 再回到设备端来。设备检测到6个hub发出的Chirp 信号后（3对KJ序列），
分类号TP3 编号2015060101 毕业论文 题目线性调频Z变换及其应用 学院电子信息与电气工程学院 姓名包亚飞 专业班级11级电信一班 学号20111060101 指导教师刘保童 提交日期2015.5.22
原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：年月日 论文指导教师签名：
目录 1引言 (1) 2 傅立叶变换的应用 (1) 2.1离散傅立叶变换（DFT） (2) 2.2快速傅里叶变换（FFT） (3) 3 CZT变换 (3) 3.1 CZT变换理论分析 (3) 3.2 CZT变换的实际应用 (5) 3.3 CZT变换的运算结果仿真 (6) 4 结语 (7) 参考文献 (8) 致谢 (9)
线性调频Z变换及其应用 包亚飞 (天水师范学院，电子信息与电气工程学院，甘肃天水 741000) 摘要：在频谱分析领域，有多种运算方法，主要有离散傅立叶变换（DFT）算法、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform ，FFT）算法、线性调频Z变换等。但是，由于FFT算法反映不出精确的信号的频谱特性，对此，在这里我们主要讨论一种建立在DSP上的，采用FFT算法的变换方法对实序列进行离散傅里叶变换（DFT）计算的方法，即线性调频Z变换（CZT）。对于一样的数据序列，使用CZT运算的效率是FFT变换运算的2~3倍，其运算结果和FFT、DFT的一样。线性调频Z变换（CZT）可以用任意长度的采样序列，并非一定要求基-2FFT的长度，从而，可以使得系统得到最有效的采样率和频谱分辨率。 关键词：线性调频Z变换；傅立叶变换；频谱分辨率；数据处理
线性调频信号产生方法研究 摘要：本文利用fpga与dac5686完成了线性调频信号产生电路的设计与实现，该方法降低了系统软硬件设计的难度，缩短了开发周期，并提高了设计的可靠性，具有较高的实用价值和良好的应用前景。文章分析了线性调频信号，给出了信号产生电路硬件设计和控制电路软件设计方案，并通过功能实现验证文中方法的有效性。abstract: a generation module of lfm signal based on fpga and dac5686 is designed and realized in this paper. this technique decreases the difficulty of hardware and software design of the system, reduces development cycle and improves design reliability, has higher practical value and good application prospect. lfm signal is analyzed, based on which signal generation circuit and software of control circuit design project is put forward, and the effectiveness of this method is verified through the function realization. 关键词：线性调频；信号产生；fpga；dac5686 key words: lfm；signal generation；fpga；dac5686 0 引言 为了能够探测远距离目标，同时又具备较高的距离分辨力，脉冲压缩雷达通常发射较宽脉冲的线性调频（lfm）信号，而在接收时进行脉冲压缩。因而，如何产生良好的线性调频信号，对于脉冲压
万方数据
万方数据
万方数据
多分量线性调频信号检测方法 作者：王令欢， 李钊， 赵训辉， 马红光， WANG Ling-huan， LI Zhao， ZHAO Xun-hui， MA Hong-guang 作者单位：王令欢,马红光,WANG Ling-huan,MA Hong-guang(第二炮兵工程学院,陕西,西安,710025)，李钊,LI Zhao(第二炮兵工程学院驻石家庄地区军事代表室,河北,石家庄,050081)， 赵训辉 ,ZHAO Xun-hui(第二炮兵工程学院驻7103厂军事代表室,陕西,西安,710100) 刊名： 无线电工程 英文刊名：RADIO ENGINEERING OF CHINA 年，卷(期)：2006，36(11) 被引用次数：0次 参考文献(4条) 1.WOOD J C.BARRY D T Linear Signal Synthesis Using the Radon Wigner Transform 1994(08) 2.LI Y X Recursive Filtering Radon Ambiguity Transform Algorithm for Multi-LFM Signals Detection 2002 3.郭汉伟.王岩基于小波Radon变换检测线性调频信号[期刊论文]-国防科技大学学报 2005(01) 4.张贤达.保铮非平稳信号分析与处理 1998 本文链接：https://www.doczj.com/doc/f08813426.html,/Periodical_wxdgc200611006.aspx 授权使用：武汉大学(whdx)，授权号：5671361f-a594-4d01-b0ca-9e9d00f8c5be 下载时间：2011年3月5日
第七章 线性调频通信技术 线性调频(LFM)是一种不需要伪随机编码序列的扩展频谱调制技术。由于线性调频信号占用的频带宽度远大于信息带宽，所以也可以获得很大的系统处理增益。线性调频信号又称鸟声(Chirp)信号，因为其频谱带宽落于可听范围，则听若鸟声，所以又称Chirp 扩展频谱(CSS)技术。LFM 技术在雷达、声纳技术中有广泛应用，如在雷达定位技术中，它可在增大射频脉冲宽度、提高平均发射功率、加大通信距离同时又保持足够的信号频谱宽度，不降低雷达的距离分辨率。1962年，M.R.Wiorkler 将CSS 技术用于通信中，它以同一码元周期内不同的Chirp 速率表达符号信息。研究表明，这种以Chirp 速率调制的恒包络数字调制技术抗干扰能力强，能显著减少多径干扰的影响，有效地降低移动通信带来的快衰落影响，非常适合无线接入的应用。进入21世纪以来，将CSS 技术用于扩频通信的研究发展日益活跃，尤其随着超宽带(UWB)技术的发展，将CSS 技术与UWB 的宽带低功率谱相结合形成的Chirp-UWB 通信，它利用Chirp 技术产生超宽带宽，具备二者优势，增强了抗干扰与抗噪声的能力。目前CSS 技术已成为传感网络通信标准IEEE802.15中物理层候选标准。 7.1 LFM 信号的表征与特性 7.1.1 信号表征 线性调频(LFM)信号是指瞬时频率随时间成线性变化的信号。假设在一个信码持续时间T 内，信号的瞬时频率变化如图7-1所示。也就是说，假设信号的瞬时角频率i ω为： 02T T ,T 22 i F t t πωω=+ - ≤≤ (7-1) 式中，00=2f ωπ，0f 为中心频率，F 为瞬时频率变化范围，即围绕0f 的两倍频率偏移。 由于信号的瞬时角频率与瞬时相位()t φ之间为微分关系，即 ()i d t dt ωφ= (7-2) 所以，LFM 信号的时域表达式可以写为(设振幅归一化，初始相位为零)： 20T T ()cos{()}cos(),T 22 F f t t t t t πφω==+-≤≤ (7-3) 从而有对应图7-1的时域波形()f t 如图7-2所示。
第七章线性调频通信技术 线性调频(LFM)是一种不需要伪随机编码序列的扩展频谱调制技术。由于线性调频信号占用的频带宽度远大于信息带宽，所以也可以获得很大的系统处理增益。线性调频信号又称鸟声(Chirp)信号，因为其频谱带宽落于可听范围，则听若鸟声，所以又称Chirp扩展频谱(CSS)技术。LFM技术在雷达、声纳技术中有广泛应用，如在雷达定位技术中，它可在增大射频脉冲宽度、提高平均发射功率、加大通信距离同时又保持足够的信号频谱宽度，不降低雷达的距离分辨率。1962年，M.R.Wiorkler将CSS技术用于通信中，它以同一码元周期内不同的Chirp 速率表达符号信息。研究表明，这种以Chirp速率调制的恒包络数字调制技术抗干扰能力强，能显著减少多径干扰的影响，有效地降低移动通信带来的快衰落影响，非常适合无线接入的应用。进入21世纪以来，将CSS技术用于扩频通信的研究发展日益活跃，尤其随着超宽带(UWB)技术的发展，将CSS技术与UWB 的宽带低功率谱相结合形成的Chirp-UWB通信，它利用Chirp技术产生超宽带宽，具备二者优势，增强了抗干扰与抗噪声的能力。目前CSS技术已成为传感网络通信标准IEEE802.15中物理层候选标准。 7.1 LFM信号的表征与特性 7.1.1 信号表征 线性调频(LFM)信号是指瞬时频率随时间成线性变化的信号。假设在一个信码持续时间T内，信号的瞬时频率变化如图7-1所示。也就是说，假设信号的瞬时角频率 i ω为： 02T T , T22 i F t t π ωω =+-≤≤(7-1)
式中，00=2f ωπ，0f 为中心频率，F 为瞬时频率变化范围，即围绕0f 的两倍频率偏移。 由于信号的瞬时角频率与瞬时相位()t φ之间为微分关系，即 ()i d t dt ωφ= (7-2) 所以，LFM 信号的时域表达式可以写为(设振幅归一化，初始相位为零)： 20T T ()cos{()}cos(),T 22F f t t t t t πφω==+-≤≤ (7-3) 从而有对应图7-1的时域波形()f t 如图7-2所示。 2-2i w 0f 2 F 图7-1 LFM 信号的瞬时频率图7-2 LFM 信号的时域波形 按照处理增益的定义，现在信号的高频带宽近似等于F ，信息带宽为1/T ，故频谱扩展带来的处理增益等于F /1/T=F T ，此即时间带宽积，通常选用F T>>1。在信号匹配滤波检测的分析中可以看到，F T 就是匹配滤波器输出的最大峰值。 7.1.2 信号频谱特性 现在来分析(7-3)式表示的LFM 信号()f t 的频谱特性。为便于推导与计算，常采用复信号表示形式。众所周知，一个时间波形是时间的实函数，而复函数的实部就表示了这个时间波形，例如00cos()Re{}j t t e ωω=。用复函数来表示实函数的目的在于方便傅里叶变换的处理运算，例如： 000[][cos()sin()]j t e t j t ωωω=+F F ， 000[cos()][()()]t ωπδωωδωω=-++F ，
线性调频信号处理方法研究 文章对合成孔径雷达的编码应答器所采用的线性调频信号进行了包括傅立叶变换等理论分析，并对基于模拟混频方法的线性调频信号翻转电路划分为两种方案分别进行仿真，从实际角度对电路的系统性进行了研究。 标签：合成孔径雷达；LFM；翻转；频谱 合成孔径雷达的定标分为两种[1]：一种是图像的几何定标（geometric calibration），指的是将一个图像像素与地面上的固定网格精确配准。另一种是辐射定标（radiometric calibration），指的是一个图像像素与目标散射特征的精确相关。也就是标定SAR系统端到端性能的过程。从另一个角度说，就是标定SAR 系统测量目标后向散射信号幅度和相位的能力。 在雷达系统的辐射定标过程中，一个十分重要的环节就是利用地面的应答器，对雷达系统进行校正[2]。有源编码应答器在合成孔径雷达的辐射定标方面发挥着非常重要的作用。它通过标记目标物来使其能够在合成孔径雷达图像上明晰可辨。目前，在波形调制有源编码应答器中，使用加载编码的手段，将应答器的回波波形进行改变，使其与地面目标反射的波形产生较大差异，从而能够在雷达端通过相应的解码过程恢复出应答器信号，满足雷达定标的要求[3]。 1 应答器原理 參见图1，合成孔径雷达发送原始信号，此图以线性调频信号（也称Chirp 信号）为例，发射时采用调频斜率线性增加的波形。地面应答器接收到来自合成孔径雷达的信号，在应答器内部进行编码，以将自身回波与地面背景回波进行区分，然后将信号转发回合成孔径雷达。此时，信号变为调频斜率线性减小的线性调频信号。合成孔径雷达接收到此信号，就能够对应答器无模糊定位、识别。 通常情况下，雷达接收到的背景杂波可以用下面的式子表示[3]： （1） 其中，，K是线性调频信号的调频斜率，？姿是波长，T是脉冲宽度，c 是光速，Si是脉冲间的方位时间。应答器返回给雷达的信号为： （2） 注意，式中的K变成了-K，也就是说，应答器传回给雷达的线性调频信号斜率翻转。 这样，在放置了应答器的辐射定标区域，雷达得到的反射信号就包括两部分，一部分来自Vb（si，t），一部分来自Ve（si，t）。整个信号通过一个与应答器信