X波段SAR雷达信号产生与接收分析系统

合成孔径雷达(SAR)是主动式微波成像雷达，近年来随着合成孔径雷达的高速发展，对作为重要部分的X波段信号产生、中频数据采集和存储系统的要求越来越高，比如对数据采集系统的采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度、抗干扰能力等方面提出更高要求。SAR系统的数据采集和存储处理需要满足正交两路(I/Q)雷达回波信号数据同时采集，并实现高速传输和大容量长时间实时存储。根据这一要求，结合采集存储的发展趋势，设计并实现了一种应用于SAR，基于盛铂科技基于自研的OneBox Instrument平台的X波段信号产生、中频高速数据采集和存储系统。

概述

X波段变频和中频采样设备是盛铂科技基于自研的One Box Instrument平台为客户定制的射频和数字一体化设备，根据客户需求实现以下主要功能

将S波段输入信号变频到X波段并放大输出

接收X波段信号下变频到L波段

对L波段的信号进行采样和存储

One Box Instrument平台

盛铂科技研发的One Box Instrument平台主要针对射频和数字混合的测试与测量设备提供解决方案，具有以下主要特点：

内部集成PXIe总线和系统控制器，可扩展8 Slot PXIe设备

采用通用仪表面板和Windows操作系统

内部集成盛铂科技定义的HFCI（High Frequency Component Interconnect）总线，可扩展12个HFCI模块，为射频子系统提供齐全的灵活的配置

系统方案

X波段变频和中频采样设备由X波段锁相源、L波段锁相源、上变频通道、下变频通道和高速ADC组成。上下变频通道公用X波段锁相源，可有效抵消X波段锁相源的相位噪声和杂散对系统带来的影响。

方案的框图如图1所示。

图1  X波段变频和中频采样设备方案框图

优势

单台5U高度的设备中集成全部功能，并保留较大的扩展能力

采用数字中频设计，避免了直接IQ调制和解调带来的本振泄露和镜像泄露的问题

方便的仪表操作面板，熟悉的Windows操作系统

可在设备内部扩展大容量数据存储设备

可根据实际需求扩展至四路独立通道

技术指标

输入中频频率：3±0.75GHz

输入中频功率：-10～0dBm

射频输出最大功率：10dBm

射频输出信号杂散电平：≤-50dBc

本振泄露：≤-60dBc

接收通道噪声系数：≤5dB

接收通道增益：0～60dB

接收通道增益调节步进：1dB

射频输入信号功率：≤-10dBm

ADC时钟频率：6.4GHz

ADC数据抽取后等效采样速率：3.2GHz

ADC位数：8 bit

ADC有效位数：≥6.5 bit

系统存储时间：≥0.6 s

系统配置

One Box Instrument系统平台

上变频通道

下变频通道

本振部分

ADC模块

配套软件

http://www.samplesci.com/solve/s36.html