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宽带数字阵列雷达是目前相控阵雷达发展的一个重要趋势,由于其在雷达天线阵列中完成数字信号与模拟信号之间的转换,使其完全成为了一个数字化的雷达,引起了人们的广泛关注。宽带数字阵列雷达是采用宽带信号波形而且发射和接收都使用数字波束形成技术的全数字化阵列天线雷达。随着高速采样技术和高速数字信号处理器的发展,宽带雷达信号的全数字处理成为了可能。宽带数字T/R组件是宽带数字阵列雷达的关键技术之一,已经成为了重要的研究方向。自从1992年被提出以来,软件无线电在最近几年取得了引人注目的进展,引起了人们的广泛关注和巨大兴趣。软件无线电的基本思想是使A/D尽可能靠近射频天线。在软件无线电中,目前较通用的做法是在中频将模拟信号数字化,经数字下变频(DDC)后在基带完成各种数字信号处理,使用这种结构的接收机就称为数字化中频接收机,它已成为现代雷达和通信系统的重要组成部分。首先,本文介绍了数字化中频处理中的信号采样、数字下变频、软件无线电接收机数学模型等基础理论。其中重点介绍了数字下变频中的数字控制振荡器(NCO),整数倍抽取和数字滤波器的设计原理。然后,本文在深入研究了国内外数字T/R组件技术的基础上,提出了一种S波段宽带数字T/R组件(包括射频模块和数字模块)的原理框图,并对工作流程进行了介绍。其中,对数字模块的硬件结构和接收通道的设计进行了详细分析,并对主要器件的选型和设计要点进行了说明。接着,本文对常见的几种雷达接收机结构和主要技术指标进行了介绍,提出了射频模块的原理框图,对设计难点进行了分析并提出了解决办法。其中,对射频模块接收通道的设计原理和主要器件选型进行了详细介绍。针对本课题的具体要求,接下来本文分别对窄带和宽带的数字化中频接收系统方案进行详细分析和设计,并在Matlab中进行了仿真验证。最后,本文分别对宽带和窄带数字下变频在FPGA中的实现进行了详细的模块化设计,并采用Matlab和QuartusII相结合的方式对设计进行功能性仿真,分析测试结果,验证了方案的正确性。