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第1章 引言1

1.1 宽带系统1

1.2 数字方法1

1.3 EW 接收机研发中遇到的主要问题3

1.4 本书的内容安排3

1.5 特别说明4

参考文献4

第2章 电子战接收机的需求与特性5

2.1 引言5

2.2 电子战简介5

2.3 侦察接收机和通信接收机之间的区别6

2.4 EW 接收机面临的信号环境7

2.5 对 EW 接收机的要求8

2.6 EW 接收机所测量的参数9

2.7 频率信息10

2.8 AOA 信息12

2.9 EW 接收机的输出12

2.10 模拟 EW 接收机概述13

2.11 瞬时频率测量(IFM)接收机14

2.12 信道化接收机15

2.13 布莱格接收机16

2.14 压缩(微扫)接收机16

2.15 数字接收机17

2.16 EW 接收机的特性和性能18

2.16.1 单信号19

2.17.2 队列(Queuing)接收机20

2.17.1 需解决的理论问题20

2.16.2 两个同时到达信号20

2.17 EW 接收机的发展趋势20

2.17.3 用于 AOA 测量的压缩接收机21

2.17.4 信道化 IFM 接收机21

2.17.5 数字化 EW 接收机21

2.18 电子战处理机22

2.18.1 去参差22

2.18.2 PRI 产生23

2.18.3 雷达识别24

2.18.4 跟踪24

2.18.5 重访问24

2.19 EW 接收机设计目标24

参考文献25

2.20 总结25

第3章 傅里叶变换和卷积29

3.1 引言29

3.2 傅里叶变换29

3.3 冲击函数31

3.4 傅里叶变换的性质32

3.4.1 线性性质32

3.4.2 奇偶函数32

3.4.3 对偶性33

3.4.4 尺度特性34

3.4.7 导数特性35

3.4.6 频移特性35

3.4.5 时移特性35

3.4.8 积分特性36

3.5 傅里叶级数36

3.6 梳状函数37

3.7 卷积39

3.8 帕萨瓦尔(Parseval)定理42

3.9 举例42

3.10 总结50

参考文献53

4.1 引言55

4.2 信号的数字化55

第4章 离散傅里叶变换55

4.3 离散傅里叶变换(DFT)的图形描述56

4.4 离散傅里叶变换解析法57

4.5 离散傅里叶变换的性质58

4.5.1 频域带宽限制59

4.5.2 非匹配的时间间隔59

4.5.3 对实数据的混叠效应61

4.6 窗函数62

4.6.1 矩形窗63

4.6.2 高斯窗64

4.6.3 按α阶滚降的余弦窗65

4.6.4 广义汉明(Hamming)窗66

4.7 快速傅里叶变换(FFT)67

4.8.1 初始数据累积71

4.8 在接收机中使用 DFT 比使用 FFT 可能具有的优越性71

4.8.2 滑动 DFT72

4.9 周期图72

4.10 平均周期图73

参考文献75

第5章 与傅里叶变换相关的运算77

5.1 引言77

5.2 补零技术77

5.3 周期和线性卷积79

5.4 矩形窗的峰值位置估计82

5.5 汉宁窗的峰值估计84

5.6 通过迭代运算的峰值估计86

5.7 基于快速傅里叶变换的实际频率确定87

5.8 用复数 FFT 计算实输入88

5.9 自相关90

5.10 自相关(Blackman-Tukey)谱估计91

5.11 FFT 在基于自相关函数的谱估计中的应用92

5.12 欠奈奎斯特采样的基本概念94

5.13 欠奈奎斯特采样系统中的相位关系96

5.14 欠奈奎斯特采样结构存在的问题和解决方法98

5.15 通过抽取的离散傅里叶变换100

5.16 抽取法在 EW 接收机中的应用102

5.17 简化的抽取方法103

参考文献104

第6章 模-数变换器106

6.1 引言106

6.2 通过折叠技术的 ADC106

9.12 单样本检测的例子107

6.3 通过∑-△调制的 ADC107

6.4 基本的采样保持电路110

6.5 基本的 ADC 性能和输入带宽111

6.6 ADC 的最大和最小输入信号112

6.7 理想 ADC 的量化噪声112

6.8 由处理带宽和抖动效应决定的噪声电平114

6.9 虚假响应115

6.10 虚假幅度的分析117

6.11 关于虚假幅度的进一步讨论121

6.12 ADC 噪声的影响123

6.13 采样窗口抖动的影响125

6.14 ADC 的直方图测试127

6.15 ADC 的正弦波曲线拟合测试129

6.16 通过 FFT 运算测试 ADC130

6.17 ADC 的要求138

参考文献139

第7章 放大器和模-数变换器的接口144

7.1 引言144

7.2 关键元器件的选择144

7.3 符号145

7.4 模拟接收机和数字接收机的灵敏度比较146

7.5 噪声系数和三阶截点146

7.6 级联放大器特性148

7.7 模-数变换器151

7.9 放大器和模-数变换器的接口152

7.8 放大器和模-数变换器组合的噪声系数152

7.11 计算机程序及运行结果154

7.10 M 和 M′的意义154

7.12 设计举例156

7.13 实验结果157

7.13.1 噪声系数测量157

7.13.2 动态范围测量158

参考文献161

第8章 下变频器165

8.1 引言165

8.2 基带接收机的频率选择165

8.3 频率变换166

8.4 同相(I)和正交(Q)信道变换168

8.5 I 信道与 Q 信道之间的不平衡性169

8.7 用数字方法产生 I-Q 信道174

8.8 希尔伯特变换174

8.9 离散希尔伯特变换176

8.10 离散希尔伯特变换举例178

8.6 模拟 I-Q 下变频器179

8.11 采用特殊采样方案的窄带 I-Q 信道180

8.12 采用特殊采样方案的宽带 I-Q 信道180

8.13 用于宽带数字化 I-Q 信道的滤波器硬件设计182

8.14 I-Q 信道不平衡性的数字校正184

参考文献185

9.2 电子战接收机的检测方法188

第9章 灵敏度与信号检测188

9.1 引言188

9.3.1 频域检测189

9.3 数字 EW 接收机潜在的检测优点189

9.3.2 时域检测190

9.4 一个数据样本的虚警时间和虚警概率190

9.5 对一个数据样本设定门限191

9.6 单样本检测的检测概率192

9.7 基于多个数据样本点的检测193

9.8 多样本检测方案(表决法)193

9.9 概率密度函数和特征函数194

9.10 用平方律检测器对样本求和的概率密度函数195

9.11 基于取总和的多样本检测196

9.13 多样本(表决法)检测的一个例子199

9.14 门限电平的选择200

9.15 优化门限选择202

9.16 一个 N 样本检测的例子(总和法)203

9.17 频域检测入门204

9.18 建议的频域检测方法205

9.19 频域中的虚警概率206

9.20 频域检测中的输入信号情况207

9.21 频域检测概率208

9.22 频域检测的例子210

9.23 频域检测注释211

参考文献211

第10章 相位测量和过零检测法219

10.1 引言219

10.2 数字相位测量219

10.3 角频率和量化电平220

10.4 相位测量法和 FFT 结果的比较222

10.5 相位测量方案的应用222

10.6 同时存在两个信号的情况分析223

10.7 两个信号的频率测量225

10.8 用过零检测法测量单频信号226

10.9 单信号过零检测中的性能恶化与校正228

10.10 简化的单信号过零计算229

10.11 单频过零法的实验结果231

10.12 在相参多普勒雷达频率测量中的应用233

10.13 用于普通测频中的过零检测234

10.14 过零检测谱分析的基本定义235

10.15 产生实数过零点236

10.16 计算过零检测谱分析的系数237

10.17 实现过零检测谱分析法可能的结构239

参考文献240

第11章 频域信道化242

11.1 引言242

11.2 滤波器组242

11.3 FFT 运算和卷积运算243

11.4 FFT 运算中的输入数据重叠244

11.5 FFT 运算的数据输出速率246

11.6 抽取和内插248

11.7 抽取和内插对离散傅里叶变换的影响249

11.15 滤波器设计250

11.8 滤波器组设计方法251

11.9 频域抽取251

11.10 由抽取 FFT 得到的滤波器特性254

11.11 用加权函数展宽输出滤波器254

11.13 用多相滤波器信道化256

11.12 改变输出采样速率256

11.14 多相滤波器运算258

参考文献260

第12章 单比特接收机261

12.1 引言261

12.2 单比特接收机的原始概念261

12.3 单比特接收机思想262

12.4 设计准则263

12.6 射频通道，ADC 和多路输出选择器264

12.5 接收机的组成264

12.7 基本 FFT 芯片的设计266

12.8 频率编码器的设计267

12.9 门限的选择268

12.10 单比特接收机的基本性能270

12.11 改进措施272

12.12 芯片的设计274

参考文献274

13.2 数字化途径的基本考虑275

13.1 引言275

第13章 频率信道化后的处理方法275

13.3 滤波器形状的选择276

13.4 模拟滤波器组后接相位比较器278

13.5 单比特接收机后接相位比较器279

13.6 数字滤波器后接相位比较器281

13.7 模拟滤波器后接单比特接收机282

13.8 数字滤波器后接单比特接收机的情况285

13.9 通过2倍内插来增加输出数据采样速率286

13.10 数字滤波器后接单比特接收机287

13.11 数字滤波器组后接单比特接收机和相位比较器288

13.12 数字滤波器组后接另—FFT289

参考文献289

第14章 高分辨率谱估计290

14.1 引言290

14.2 自回归(AR)方法290

14.3 YULE-WALKER 方程292

14.4 LEVINSON-DURBIN 迭代算法294

14.5.1 协方差法297

14.5 输入数据处理297

14.5.2 自相关方法298

14.6 后向预测和改进的协方差法298

14.7 BURG 法301

14.8 阶的选择304

14.9 PRONY 方法304

14.10 使用最小二乘途径的 Prony 法307

14.11 特征向量和特征值308

14.12 MUSIC 方法309

14.13 ESPRIT 法313

14.14 最小范数法314

14.15 用离散傅里叶变换的最小范数法316

14.16 自适应谱估计318

参考文献321

第15章 到达角测量324

15.1 引言324

15.2 队列概念325

15.3 来自线性天线阵列的数字化数据326

15.4 来自于圆形天线阵列的数据327

15.5 二单元相位阵列天线329

15.6 用过零法的 AOA 测量331

15.7 多天线元 AOA 系统中的相位测量332

15.8 空域上的傅里叶变换332

15.9 维傅里叶变换335

15.10 频率挑选后的 AOA 测量336

15.11 最小天线间距338

15.12 中国剩余定理338

15.13 中国剩余定理在 AOA 测量中的应用340

15.14 应用剩余定理的实际问题341

15.15 数字 AOA 测量中的硬件问题342

参考文献343

第16章 接收机测试345

16.1 引言345

16.2 接收机测试类型345

16.3 在实验室中进行接收机测试的预先考虑347

16.4 通过软件模拟的接收机测试348

16.5 实验室测试装置349

16.7 初步测试351

16.6 暗室测试装置351

16.8 单信号频率测试352

16.8.1 频率准确度测试352

16.8.2 频率精度测试353

16.9 虚警测试353

16.10 灵敏度和单信号的动态范围354

16.11 脉冲幅度和脉冲宽度测量355

16.12 AOA 精度测试356

16.14 滞后时间、吞吐率和反应时间测试357

16.13 TOA 测试357

16.15 信号频率分辨率测试358

16.16 信号无虚假动态范围测试358

16.17 瞬时动态范围测试359

16.18 暗室测试359

16.19 AOA 分辨率测试359

16.20 模拟器测试360

16.21 野外测试361

参考文献362

索引(Index)364