数字射频存储器模块电路设计

1 引言
电子对抗的最终目的之一是破坏敌方的无线电通信，最直接有效的手段是采用通信干扰方式，扰乱对方的通信。而雷达干扰机是根据雷达的工作原理发射适当的干扰信号进人雷达接收设备，利用雷达干扰设备破坏或干扰对方雷达对目标回波信号的检测，进而不能及时获得充足的信息，使其效能降低或完全失效。
数字储频是七十年代发展起来的新技术．基于DRFM的电子对抗系统发展很快。其最初用途是以数字式存储复制功能取代ECM系统中的模拟式循环微波存储功能。随着雷达种类的增加，近年来，数字储频已成为电子对抗领域中的关键技术，在雷达的信号模拟、杂波信号模拟、无源干扰信号模拟方面得到广泛应用。DRFM及其技术的发展改进。能够适应多变、快变和复杂时频调制的威胁信号环境，能够促使干扰信号与被干扰的雷达信号之间的相参性，具有过去的其他技术手段无法达到的良好干扰效果。DRFM及其基本技术系列的改进开辟了ECM的一个新领域。

2 DRFM的干扰类型和工作原理
数字射频存储器(DRFM)是一种可储存任意射频信号，并在延迟可编程时间后精确输出的存储设备。数字储频不但具有瞬时带宽处理能力，而且存储频率精度高，不丢失相位信息信号，保真度好，可存储任意时间长度，连续复制与原雷达信号完全一致的假目标，并可分时复用，对多目标威胁有对抗的能力，而且具有跟踪雷达信号拖引功能，能够对信号进行历险分析等优点，可用于有效地干扰采用多普勒技术和脉压技术的雷达。
2．1 DRFM的干扰类型
DRFM可用于产生各种欺骗干扰信号和遮盖干扰信号,如表l所示，其基本功能是用数字方法存储接收的射频信号，再适当重构和调制存储的输入信号波形。DRFM除了可在时间上延迟调制之外，还可以加一定的调制，若在输出时加上一定的调制，则可实现速度、距离的欺骗信号或速度距离二维信号，还可通过添加目标使滤波器产生假目标的欺骗干扰，它将日趋成为对付多种新体制雷达的关键技术。

随着数字储频技术在军事仪器中的应用和技术的不断改进，器件的效率日益提高，数字储频结构也发生了一系列变化，图l为基本I-Q DRFM的原理框图。

2．2 DRFM的工作原理
由于数字射频存储系统的输入信号都是经过下变频到基带信号后的中频信号，恢复时再上变频到信号频率，所以对DRFM的研究是对数字中频(DIFM)进行。数据采集过程主要是由A/D转换、数据存储、D／A转换这3部分组成。基本原理为：①根据接收信号频率，调谐本振，使双路下变频器的输出位于基带内，以便截获雷达脉冲信号。②下变频。一般由正交下变频和本振组成，产生基带同相信号，和正交信号Q。③基带I、Q信号的数字化。用A／D转换器实现：SNR(dB)=6b+1．76 (1)④将数字化的I、Q信号存储在双端口存储器中；⑤信号存储后．便可对其进行各种干扰的幅相调制，以实施欺骗干扰；⑥以某一时钟周期(100 MHz)将存储器中的I、Q信号读出，重构基带信号。即对存储的数字信号进行D／A转换；⑦重构RF信号。对基I、Q信号上变频，完成对原始信号的相干复制。因为对上下变频时采用相同的本振，所以干扰信号在频率上实现对雷达信号的瞄准；⑧通过控制器，实现DRFM的各种工作方式选择，完成不同应用要求。当DRFM中的存储器与计算机相连时，还可实现对存储信号的特征分析，或用于产生所需的信号波形。下变频电路结构如图2所示。

3 信号调制模块在DRFM结构中的应用
3．1 信号调制的原理
一个正弦载波，有幅度、频率和相位3个参量，因此，既可把调制信号的信息加载到载波的线性变化(幅度变化)中，还可体现在载波的频率和相位变化中。这种对高频载波的频率和相位的调制，分别称为调频和调相，其本质已不再是原信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，致使产生与频谱搬移不同的新的频率分量的调制过程。
(1)调频 所谓频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)而变化，即：

式中：Kf为频率偏移常数。这时，相位偏移为：

则调频信号为：

调频信号的频谱与输入信号频谱之间不再是频谱搬移的关系，因此无法写出调频信号的频谱的明确表达式，但调频信号的98％功率带宽与调频指数和输入信号的带宽有关。调频指数定义为最大的频偏与输入信号带宽fm的比值，即：

调频信号的带宽可根据经验公式近似计算为：

(2)调相所谓相位调制是指瞬时相位偏移随调制信号m(t)而线性变化：

式中：Kp是常数。于是，调相信号表示为

由于瞬时频率和相位之间的关系为微分与积分的关系，因此调频、调相信号之间具有类似的频率。调相信号可看成是输入信号微分后的调频信号。因此，调相信号的带宽也可用调频信号的带宽表示：