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4GHz帶(dài)寬信號的正確打開方式

2024-02-23 13:48:03  點擊:

        帶(dài)寬在(zài)射頻微波係統中是一個經久不息的(de)話題。眾所周知(zhī)在通信係統中的香農公式描述了在高斯白噪聲(shēng)背景下連續信道的容量(b/s)。其中:B為信道帶寬(Hz);S為信號功率(W);n0為噪聲功率譜密度(W/Hz);N為噪聲功率(W)。由此可以看出信號的帶寬與通信信道的容量是(shì)正相關的關係。比如在IEEE802.11ay覆蓋頻寬高達8.64GHz,從而在version 2.0版本中目標速率實現了176Gbps(即22GB/s)的(de)超高速度,因此使用矢量信(xìn)號源產(chǎn)生寬帶信號對於通信等測試是(shì)非常有意義的。

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       以現代雷達係統為例,在雷達(dá)係統中雷達距離分辨率ΔR=c/(2B)。其中c是光速,B是雷達信號的帶寬,可(kě)以通過增大發射信號的帶寬,從而獲(huò)得(dé)很高的距離分辨力以激勵出目標的細節(jiē)特征。因(yīn)而使用矢量信號源產生寬帶信號對於(yú)雷(léi)達測試也具有十分重(chóng)要的現實意義(yì)。但受電路工(gōng)藝和速度的限製(zhì),單通道(dào)矢量信號源產生的信(xìn)號帶寬極為有(yǒu)限,難以滿足現代高分辨(biàn)率雷達對帶寬的要求,而采用多路拚接(jiē)的方法不失(shī)為一種(zhǒng)解決問題的有效途徑。

      多(duō)路拚接就是把多個信號通(tōng)道產生(shēng)的窄帶(dài)信號(hào)拚接成一個寬帶信號的方法,理想的拚接如圖2所示。假設2個通道的(de)線性調頻信號帶寬(kuān)都(dōu)是2GHz,時間長度均是1us,把2路信號相加,得(dé)到的就是帶寬4GHz,時間長(zhǎng)度2us 的線性調頻信號。綜上所述,拚接不(bú)僅要求時域上的首尾(wěi)拚接,而且要求頻域上(shàng)的前後拚接,因此(cǐ)拚接的(de)邊沿連續性就成(chéng)為(wéi)對所拚接(jiē)信號質量最重要的影響因素。

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     由於實際硬件的影響,拚(pīn)接過程不可能完全像圖2那樣的理想(xiǎng)。各個通道信號的(de)幅度(dù)不一致,頻(pín)率與(yǔ)相位不連續,拚接過程中時間不連續都會對拚接出的(de)信(xìn)號質量(liàng)造成影響,使信(xìn)號產生相應的失真。


     為(wéi)了說明多路帶寬拚(pīn)接過程的幅度不一致(zhì),頻率與相位不連續,拚接過程(chéng)中的時間不連續對拚接出的信號質量的影響進行仿(fǎng)真,並對拚接出來的信號做脈衝壓縮處理,觀(guān)察(chá)脈(mò)衝壓(yā)縮以後的效(xiào)果。產生雙路線性調頻信號,每路帶寬(kuān)都是2GHz,時間長度都是1us,幅度都是1V。第一路是0~2GHz,0~1us,第二路是2~4GHz,1~2us。理想拚接以後的信號是帶寬4GHz,時間長度2us的線性調頻信(xìn)號。




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