切線靈敏度 - 二次雷達接收系統設計及幅相處理
切線靈敏度和通常所說的接收機靈敏度的概念既有相同又有區別,它們都是表征雷達正常工作時接收最小信號的能力,不同在于,切線靈敏度專指脈沖調制信號,是在接收機對數放大器輸出的視頻信號中,當無信號時的噪聲頂部和有信號時的噪聲底部處于同一電平時(即噪聲相切)的信號功率。如圖2所示是進行切線靈敏度測試時,示波器觀察到噪聲相切的狀態。測試切線靈敏度指標時,關鍵在于判斷脈沖信號噪聲頂部與底部是否正好相切,這與觀察判斷等主觀因素有關,也與接收機帶寬和測試周圍環境明亮有關。
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切線靈敏度:Si(dBm)=-114(dBm)+F(dB)+So/No(dB)+△f/1 MHz(dB),其中,F為噪聲系數;△f為中頻帶寬;So/No為接收機輸出端的信號噪聲功率。
對于單脈沖二次雷達接收機,要求噪聲系數小于7 dB或So/No=2時靈敏度為-93 dBm,帶寬為10 MHz,根據上述公式可知Si(dBm)=-94 dBm,符合靈敏度指標的要求。
3 對數放大器
接收系統采用三通道對數接收機,對數放大器是一種非線性放大器,具有很大的動態范圍,因此具有優良的抗過載特性,能在強信號或者強干擾作用下不飽和,從而實現正常接收。
對數放大器的技術指標(50 Ω阻抗匹配)如下:工作頻率為60 MHz;動態范圍為60 dB;對數斜率為40 mV/dB;對數精度達±30 mV;輸入信號功率為-60 dBm時,對數起點為100 mV±10 mV;輸入信號功率為0 dBm時,對數終點為2 500 mV±100 mV;輸入信號為噪聲時,對數零點小于100 mV。
由于應答回波信號是一串連續的窄脈沖(脈寬為0.45μs),二次雷達的終端在進行信息處理的時候,要求輸入信號具有足夠陡峭的前沿。因此,經對數放大后,輸出波形對應于輸入波形不能惡化,脈沖的前后沿不會變差。特別是在對放的輸入為大信號的時候,脈沖前后沿控制在120 ns以內才能保持應答處理采樣穩定。
4 鑒相處理
4.1 相位差的鑒別
單脈沖二次雷達接收到的和差回波信號的相位差反映了目標偏離天線軸的方向。對和、差接收通道的60 MHz中頻信號進行鑒相處理,鑒相器根據鑒相結果產生相位符號碼和置信度碼。
用相位符號碼來確定應答信號是在天線軸的哪個方向:處在天線軸向右方的∑,△信號是同相的,處在天線軸向左方的∑,△信號相位差180°,在天線軸向的∑,△信號相位差90°;用置信度碼來表示鑒相的結果是否可信,如圖3所示。
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鑒相處理原理框圖如圖4所示。
- 第 1 頁:二次雷達接收系統設計及幅相處理
- 第 2 頁:切線靈敏度
- 第 3 頁:相位鑒別的關鍵問題
- 第 4 頁:脈沖比幅的關鍵問題
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( 發表人:葉子 )