可重构CNI射频前端的研究与实现

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当今科学技术飞速发展,空中作战平台面临的威胁也日趋增多,特别是美国第四代战机的列装和第五代战机的研制,对我国的领空安全形成了进一步的威胁。世界各国为了提高空中优势,将作战平台配备愈来愈多的电子设备,但是这些设备长期以来都是“松散”的堆积在整个系统内,反而占据了空间,增大了反射截面积,削弱了机动性。为了解决这一对矛盾,可重构射频的理念应运而生。本文首先简要分析了国外军用和民用可重构射频的研究概况,包括美国“宝石柱”和“宝石台”计划,然后介绍了基于软件无线电和数字无线电的射频前端架构,比较了它们各自的优缺点。在此基础之上,提出了本文所采用的可重构射频接收前端的结构。接下来进一步分析了通信、导航、识别(CNI)系统中的三种典型代表信号的频率特征,给出了各个模块的需要的技术指标。在接下来的内容当中,详细介绍了各部分模块的实现原理和具体实现电路,包括射频滤波器组、中频滤波器组、混频器和自动增益控制电路。其中,射频滤波器组频率可在GPS导航信号和敌我识别信号之间自由切换;中频滤波器组可在四个带宽之间自由切换;混频器工作频率范围覆盖GPS、IFF和JTIDS频段,自动增益电路也符合要求。然后运用设计完成的各种模块,再结合信号发生器、频谱仪等仪器搭建出了一个简单的可重构CNI接收射频前端。经过测试,该可重构的接收前端完全满足工作频段可变,接收带宽可变,大动态范围调节等设计要求。
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