分布式数字广播电视外辐射源雷达系统同步设计与测试

万显荣 孙绪望 易建新 吕敏 饶云华

万显荣, 孙绪望, 易建新, 吕敏, 饶云华. 分布式数字广播电视外辐射源雷达系统同步设计与测试[J]. 雷达学报, 2017, 6(1): 65-72. doi: 10.12000/JR16134
引用本文: 万显荣, 孙绪望, 易建新, 吕敏, 饶云华. 分布式数字广播电视外辐射源雷达系统同步设计与测试[J]. 雷达学报, 2017, 6(1): 65-72. doi: 10.12000/JR16134
Wan Xianrong, Sun Xuwang, Yi Jianxin, Lü Min, Rao Yunhua. Synchronous Design and Test of Distributed Passive Radar Systems Based on Digital Broadcasting and Television[J]. Journal of Radars, 2017, 6(1): 65-72. doi: 10.12000/JR16134
Citation: Wan Xianrong, Sun Xuwang, Yi Jianxin, Lü Min, Rao Yunhua. Synchronous Design and Test of Distributed Passive Radar Systems Based on Digital Broadcasting and Television[J]. Journal of Radars, 2017, 6(1): 65-72. doi: 10.12000/JR16134

分布式数字广播电视外辐射源雷达系统同步设计与测试

doi: 10.12000/JR16134
基金项目: 国家重点研发计划(2016YFB0502403),国家自然科学基金(61331012, 61371197, U1333106, 61271400),湖北省支撑项目(2015BCE075),湖北省自然科学基金(2016CFA061),博士后创新人才支持计划(BX201600117)
详细信息
    作者简介:

    万显荣(1975–),男,湖北天门人,博士,武汉大学,教授,博士生导师,研究方向为新体制雷达设计,如外辐射源雷达、高频雷达系统及信号处理。E-mail: xrwan@whu.edu.cn

    孙绪望(1990–),男,湖北黄冈人,武汉大学电子信息学院在读硕士研究生,研究方向为雷达系统设计和雷达信号处理。E-mail: xuwang.sun@whu.edu.cn

    易建新(1989–),男,湖南永州人,博士,武汉大学,研究方向为雷达信号处理、目标跟踪和信息融合。E-mail: jxyi@whu.edu.cn

    吕敏:吕   敏(1991–),男,安徽宣城人,武汉大学电子信息学院在读博士研究生,研究方向为目标跟踪和信息融合。E-mail: mlv@whu.edu.cn

    饶云华(1972–),男,重庆人,博士,武汉大学,副教授,研究生导师,研究方向为新体制雷达、雷达系统设计、无线通信网等。E-mail: ryh@whu.edu.cn 

    通讯作者:

    万显荣   xrwan@whu.edu.cn

  • 中图分类号: TN958.97

Synchronous Design and Test of Distributed Passive Radar Systems Based on Digital Broadcasting and Television

Funds: National Key Research and Development Program (2016YFB0502403), The National Natural Science Foundation of China (61336102, 61371197, U1333106, 61271400), Support Program of Hubei Province (2015BCE075), The Natural Science Foundation of Hubei Province (2016CFA061), Postdoctoral Innovation Talent Support Program (BX201600117)
  • 摘要: 数字广播电视是外辐射源雷达的重要机会照射源,分布式多基地结构是外辐射源雷达的发展趋势。新一代的数字广播电视广泛采用网络化覆盖方式,这为外辐射源雷达分布式组网探测提供了天然条件,同时也对外辐射源雷达系统设计提出了更高的要求。其中首先要解决的是接收站与照射源、多个单元接收站之间的同步问题,主要包括频率和时间同步。该文针对数字广播电视信号和外辐射源雷达结构特点,分析了分布式外辐射源雷达系统同步需求,设计了基于全球定位系统(GPS)授时技术的同步方案。利用中国移动多媒体广播信号帧结构特殊性,提出了一种系统同步测试方法,并结合分布式多站实验,通过实测数据分析,验证了该同步方案的可靠性。

     

  • 图  1  多发多收体制系统示意图

    Figure  1.  Diagram of multi-transmitters and multi-receivers system

    图  2  系统同步框图

    Figure  2.  Diagram of system synchronization

    图  3  CMMB信号帧结构

    Figure  3.  Framing structure of CMMB signal

    图  4  分布式站位场景图

    Figure  4.  Scene diagram of distributed system

    图  5  实验站位场景图

    Figure  5.  Scene diagram of the experiment

    图  6  系统载波频偏估计值

    Figure  6.  Measured values of system CFO

    图  7  系统采样率偏差估计值

    Figure  7.  Measured values of system sampling rate error

    图  8  三站同步信号相对位置

    Figure  8.  Relative positions of the synchronization signals received by the receivers

    表  1  10 MHz频率信号参数

    Table  1.   Parameters of the 10 MHz signal

    参数 参数值
    准确度 <10 –12 (24小时平均值)
    保持精度 <5×10 –12 (GPS断开,24小时内)
    每秒稳定度 <10 –11
    相位噪声 –80 dBc/Hz@1 Hz; –140 dBc/Hz@1 kHz
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    表  2  1PPS信号参数

    Table  2.   Parameters of the 1PPS signal

    参数 参数值
    授时精度 30 ns (RMS)
    上升沿时间 <10 ns
    占空比 1:1
    下载: 导出CSV

    表  3  实验系统参数

    Table  3.   Parameters of the experiment system

    参数 参数值
    Rx1位置 (E115.7941°, N28.6643°)
    Rx2位置 (E115.8653°, N28.7406°)
    Rx3位置 (E115.8277°, N28.7676°)
    Tx位置 (E115.9234°, N28.6767°)
    采样率 10 MHz
    载波中心频率 714 MHz
    信号带宽 8 MHz
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-30
  • 修回日期:  2017-01-17
  • 网络出版日期:  2017-02-28

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