雷達在國防中具有重大作用,,多種雷達對抗手段應運而生:自適應干擾,、欺騙式干擾、自動干擾功率分配以及隱身技術等,。這些新技術的使用,,對現(xiàn)代雷達的要求也越來越高,,雷達必須具有較強的抗干擾、反偵察,、反截獲的能力,。(雷達對抗是指為削弱、破壞敵方雷達的使用效能,,保護己方雷達正常發(fā)揮效能而采取的措施和行動的總稱,。它主要包括:雷達對抗偵察、雷達干擾,、雷達電子防御,、反輻射摧毀等。雷達對抗偵察,,平時和戰(zhàn)時都非常重要,。平時通過對敵雷達長期的監(jiān)視,從而獲得全面情報,。戰(zhàn)時通過偵察,,判定敵雷達的型號和威脅等級,直接為作戰(zhàn)指揮,、雷達干擾,、火力摧毀等提供實時情報。)
在現(xiàn)代雷達技術中,,信號處理技術已成為目標識別和雷達成像的核心技術之一,,信號處理的前提和基礎是要對雷達回波信號進行實時采集,然后對采集的信號進行數(shù)字化處理,。因此,,針對雷達的信號采集技術也越來越受關注。
高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關鍵技術在于高速ADC電路的設計,、高速的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲,。本文將介紹幾款以FPGA為核心控制器,采用DDR大容量存儲器作為高速信號緩存模塊的寬帶信號采集系統(tǒng),,中頻信號帶寬最高可達4GHz,。
雷達對抗系統(tǒng)基本組成:
ADQ系列
Teledyne SP Devices的ADQ7數(shù)字化儀擁有一個或兩個14位采集通道,可采集交流或直流耦合信號,,單通道模式下總采集速率為10G采樣/秒(雙通道模式下為5G采樣/秒的),,并擁有多種總線傳輸方式,如MTCA.4,、USB3,、PCIe、PXIe和10 Gbit以太網(wǎng),最大持續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸速率可維持在5 Gbytes/秒(超過PCIe),。該系列高速數(shù)據(jù)采集卡通過Kintex UltraScale FPGA實現(xiàn)除了ADC,,時鐘,存儲器和一些接口硬件之外的所有功能,。具有足夠能力的同時還允許用戶添加自定義的功能,,進行二次開發(fā)。這種靈活性極大的方便了系統(tǒng)設計人員,,具有極強的性價比,。
ADQ7RF是一款寬帶射頻采樣高速數(shù)據(jù)采集卡,擁有12bit采樣精度,,每通道5GS/s采樣速率,2個通道,,最大模擬帶寬可達4GHz,,數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸速率可達6Gbytes/s。它擁有軟件定義無線電的特有固件選項,,是無線通信領域的不二之選,。
ADQ12DC具有12位分辨率和每通道1 GS/s的采樣率,通用模擬前端(AFE)支持各種探測器,,除雷達對抗外,,還可用于多種應用,如雷達,、激光雷達,、掃頻式斷層掃描儀等。無需申請出口許可,,保證產品可用性,,交付周期更短。
ADQ14,,14bit,,4通道,每通道高達2Gsps的采樣率,。USB,PCIe,PXIe,多種總線可選,,具備FPGA開發(fā)功能和FWPD脈沖檢測等固件。
擁有專利ADX技術的Teledyne SP Devices,,其數(shù)字化儀具有采樣率,、分辨率和動態(tài)范圍的不可比擬的組合,奠定了產品在業(yè)內不可被替代的基礎,。
QT系列FMC子板加載板
QT7135 是一款高分辨率,、高采樣率 ADC FMC 子板。它提供4 路 16 位 A/D 通道,最高采樣率可達 1GS/s,,全功率模擬輸入帶寬可達 1.2GHz,。本設計是基于 TI 公司 ADS54J60 模數(shù)轉換芯片而設計。主要應用于軟件無線電,、MIMO 應用,、數(shù)字波束成形、(雷達 / 聲納)電子戰(zhàn),、物理實驗,、模擬記錄系和回放系統(tǒng)、航空航天和測試儀器等領域,。
與QT7135子板連接使用的是QT7010與QT7020兩款FPGA載板,。
QT7010是一款PCIex8總線的FPGA處理板和FMC子卡載板。它基于Xilinx公司的XC7K325T-2FFG900(兼容FPGAXC7K410T-2FFG900) FPGA,,外掛2G Byte DDR3/64bit,,支持PCIex8,F(xiàn)MC-HPC連接器,,可靈活擴展不同功能及接口的FMC子卡,;同時可支持Windows,Linux上位機驅動,。
QT7020載板基于Xilinx公司的FPGA XC7Z045 FFG 9000芯片,, 該平臺為設計和驗證應用程序提供了一個完整的開發(fā)平臺。該平臺使設計師能夠更加簡單進行高性能的原型設計,,并且通過FMC HPC擴展槽提供可擴展性和滿足客戶定制需求,。