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第1章 接收系统和接收系统结构 1

1.1 引言 1

1.2 电子支援系统 1

1.2.1 电子支援 1

1.2.2 指挥和控制 2

1.3 电磁波频谱 2

1.4 接收系统结构 3

1.4.1 基本的接收系统模型 3

1.5 监听接收机 6

1.5.1 超外差接收机的原理 6

1.6 搜索接收机结构 7

1.6.1 窄带搜索接收机 7

1.6.2 压缩接收机 8

1.6.3 数字变换接收机 10

1.6.4 接收机考虑 10

1.7 关键系统参数 11

1.7.1 噪声系数 11

1.7.2 灵敏度 11

1.7.3 选择性 12

1.7.4 动态范围 12

1.7.5 其他重要参数 12

1.8 扩频 13

1.8.1 FHSS 13

1.8.2 DSSS 13

1.8.3 THSS 13

1.9 侦察管理 14

1.9.1 侦察管理过程 14

1.10 结束语 16

附录1.A 侦察管理过程输出产品 16

1.A.1 设备评估工作表 17

1.A.2 情报同步矩阵 18

参考文献 18

第2章 信号与调制系统 19

2.1 引言 19

2.2 信号表示 19

2.3 复信号和系统 20

2.3.1 引言 20

2.3.2 基本概念和定义 20

2.3.3 解析信号和Hilbert变换 21

2.3.4 频率变换和混频 23

2.3.5 复信号和采样 25

2.3.6 小结 26

2.4 系统定义 26

2.5 调制 28

2.5.1 模拟调制 28

2.5.2 现代数字调制 35

2.6 随机调制 43

2.6.1 稳态过程 44

2.6.2 随机调制 47

2.6.3 小结 54

2.7 接入方法 54

2.7.1 TDMA 54

2.7.2 FDMA 55

2.7.3 CDMA 55

2.7.4 SDMA 57

2.8 脉冲成型滤波器 57

2.8.1 矩形脉冲 58

2.8.2 成型脉冲 58

2.9 结束语 61

参考文献 61

第3章 射频级 63

3.1 引言 63

3.2 折算至输入的归一化附加噪声 64

3.3 噪声因子／噪声系数 65

3.4 低噪声放大器 67

3.4.1 概述 67

3.4.2 最小噪声因子 68

3.4.3 LNA增益 70

3.4.4 BJT低噪声放大器 70

3.4.5 MOSFET低噪声放大器 72

3.4.6 输入匹配 75

3.4.7 LNA稳定性 86

3.4.8 LNA非线性模型 89

3.5 输入变压器降噪 91

3.6 带选滤波／预选滤波器 92

3.6.1 修平滤波器 93

3.7 结束语 93

参考文献 94

第4章 小信号放大器的带宽扩展 95

4.1 引言 95

4.2 并联峰化 95

4.3 输入输出匹配 97

4.3.1 跨阻抗放大器的带宽扩展 97

4.3.2 带宽扩展的限制 98

4.4 有损匹配 102

4.4.1 性能参数 102

4.4.2 实际应用分析 105

4.4.3 小结 106

4.5 反馈 106

4.5.1 串－并联反馈 106

4.5.2 并联反馈 108

4.5.3 带宽扩展 108

4.6 平衡放大器 108

4.6.1 耦合器 110

4.7 分布式放大器 115

4.8 结束语 117

参考文献 117

第5章 射频混频器与混频 119

5.1 引言 119

5.2 射频混频器 119

5.2.1 引言 119

5.2.2 非线性混频器 120

5.2.3 模拟混频 121

5.2.4 大信号混频性能 121

5.2.5 开关或取样混频器 125

5.2.6 无源混频器 130

5.2.7 部分有源混频器 133

5.2.8 隔离度 138

5.2.9 转换增益 138

5.2.10 混频器的噪声 139

5.2.11 镜频抑制滤波器 139

5.2.12 小结 148

5.3 本地振荡器 148

5.3.1 反馈的特性 148

5.3.2 振荡器基本类型 151

5.3.3 晶体振荡器 152

5.3.4 微机电振荡器 155

5.3.5 锁相环路 157

5.3.6 频率合成器 161

5.3.7 振荡器的相位噪声 165

5.3.8 振荡器的稳定性 170

5.4 结束语 171

参考文献 172

第6章 中频放大器 173

6.1 引言 173

6.2 放大器的输入输出阻抗和增益 173

6.3 射频放大器 175

6.3.1 电子战射频放大器分析 175

6.3.2 三极管中频放大器 180

6.3.3 MOSFET高频放大器 180

6.3.4 射频放大器的频率响应 181

6.3.5 微波电子管 183

6.4 变压器耦合 183

6.5 自动增益控制 185

6.5.1 引言 185

6.5.2 VGA类型 185

6.5.3 环路动态 186

6.5.4 检波器类型 187

6.5.5 检波器的工作电平 189

6.6 结束语 189

参考文献 189

第7章 中频滤波器 190

7.1 引言 190

7.2 滤波器和信号 190

7.3 基本的滤波器类型 191

7.3.1 传输函数 192

7.3.2 砖墙滤波器 196

7.3.3 带通 196

7.3.4 陷波或带阻 197

7.3.5 低通 198

7.3.6 高通 199

7.3.7 全通或相移 199

7.3.8 较高阶数滤波器 200

7.4 滤波器近似 202

7.4.1 引言 202

7.4.2 巴特沃斯滤波器 204

7.4.3 切比雪夫滤波器 205

7.4.4 贝塞尔滤波器 207

7.4.5 椭圆滤波器（考尔滤波器） 209

7.5 实现滤波器的方法 210

7.5.1 无源滤波器 210

7.5.2 声表面波滤波器 219

7.5.3 晶体滤波器 222

7.5.4 陶瓷射频和中频滤波器 225

7.5.5 微机电系统（MEMS）射频滤波器 227

7.6 结束语 229

参考文献 229

第8章 窄带接收机 230

8.1 引言 230

8.2 超外差接收机 230

8.2.1 超外差接收机的历史 231

8.8.2 混频和超外差接收机 232

8.2.3 超外差接收机的镜像 232

8.2.4 IF频率 233

8.2.5 超外差接收机框图 233

8.3 零差（零中频）接收机 237

8.3.1 DCR的原理 237

8.3.2 DCR中DC偏移综述 238

8.3.3 直接变频接收机中的噪声 240

8.4 射频可调谐接收机 240

8.5 结束语 241

参考文献 241

第9章 压缩接收机 243

9.1 引言 243

9.2 压缩接收机的结构 243

9.2.1 C-M-C和M-C-M结构 244

9.3 CxRx的基本工作原理 245

9.3.1 M（s）-C（l）-M结构 245

9.4 色散延迟线 247

9.4.1 实际SAW器件的限制 248

9.5 M-C CxRx工作原理 249

9.5.1 扫描本振 251

9.5.2 频率分辨率 252

9.5.3 频率精度 253

9.5.4 灵敏度和压缩时间 254

9.5.5 同时出现信号的检测 255

9.5.6 CxRx响应 255

9.6 C-M-C chirp变换结构 259

9.7 结束语 260

参考文献 260

第10章 数字化接收机综述 262

10.1 引言 262

10.2 数字化接收机结构 262

10.2.1 窄带数字化接收机 263

10.2.2 RF数字化结构 264

10.2.3 IF采样结构 264

10.2.4 电子战数字化接收机 264

10.3 数字化接收机的技术驱动 265

10.3.1 模数转换器 265

10.3.2 数字信号处理器 265

10.4 RF/IF数字信号处理简介 266

10.4.1 频域模糊 266

10.4.2 正交信号 268

10.4.3 小结 271

10.5 数字化EW接收机 272

10.5.1 引言 272

10.5.2 单信号与多信号 272

10.5.3 采用数字化接收机的好处 273

10.5.4 接收机性能预计 276

10.5.5 有效噪声功率 276

10.5.6 级联噪声系数 277

10.5.7 噪声系数和ADC 277

10.5.8 变换增益和灵敏度 278

10.5.9 ADC虚假信号和加扰 279

10.5.10 三阶截点 280

10.5.11 ADC的时钟抖动 281

10.5.12 相位噪声 282

10.5.13 小结 283

10.6 增益和相位不平衡 283

10.7 结束语 284

参考文献 285

第11章 采样和模数转换器 286

11.1 引言 286

11.2 宽带接收机 286

11.2.1 信道化 287

11.3 采样方法和模拟滤波 288

11.3.1 Nyquist采样 289

11.3.2 带通采样 291

11.4 量化噪声、失真和接收机噪声的影响 294

11.4.1 引言 294

11.4.2 ADC传输函数 295

11.4.3 输入导致的噪声 295

11.4.4 理论信噪比 295

11.4.5 实际ADC的指标 296

11.4.6 ADC噪声 296

11.4.7 无杂散动态范围 303

11.4.8 噪声功率比 305

11.5 Flash ADC 306

11.5.1 Flash ADC结构 306

11.5.2 Sparkle码 306

11.5.3 亚稳性 307

11.5.4 输入信号频率依赖 307

11.6 ∑-△ ADC 308

11.6.1 引言 308

11.6.2 ∑-△ ADC工作过程 308

11.6.3 高阶环考虑因素 310

11.6.4 多比特Σ-△转换器 311

11.6.5 带通Σ-△转换器 312

11.7 Flash ADC与其他ADC结构的对比 313

11.7.1 Flash ADC与SAR ADC对比 313

11.7.2 Flash ADC与流水线式ADC对比 313

11.7.3 Flash ADC与集成ADC对比 314

11.7.4 Flash ADC与∑-△ ADC对比 315

11.7.5 Flash ADC结构折中 315

11.7.6 Flash转换器的特征 316

11.7.7 小结 316

11.8 其他采样和ADC考虑因素 316

11.8.1 ADC实现的难易程度 316

11.8.2 线性 316

11.8.3 功耗、电路复杂度、芯片面积以及可重构性 317

11.9 结束语 317

参考文献 317

第12章 数字滤波 319

12.1 引言 319

12.1.1 数字滤波器优点 320

12.1.2 数字滤波器缺点 320

12.2 数字滤波器的原理 321

12.3 简单的数字滤波器 321

12.3.1 数字滤波器阶数 322

12.3.2 数字滤波器系数 323

12.4 递归和非递归滤波器 324

12.4.1 冲激响应 324

12.4.2 低通FIR滤波器 325

12.4.3 IIR数字滤波器的阶数 327

12.4.4 递归数字滤波器举例 328

12.4.5 IIR数字滤波器系数 328

12.5 数字滤波器的传输函数 329

12.5.1 数字滤波器的频率响应 330

12.6 带通多速率处理与I/Q信号 332

12.6.1 复信号的抽取或下采样处理 332

12.6.2 复信号的内插或上采样处理 333

12.6.3 高效的多相结构 334

12.7 希尔伯特变换和延迟 337

12.7.1 延迟处理的滤波效果 338

12.8 结束语 342

参考文献 343

第13章 数字解调 344

13.1 引言 344

13.2 数字I/Q解调 344

13.2.1 概述 344

13.2.2 I/Q解调 345

13.3 直接中频数字解调器 346

13.3.1 无需数字信号处理器的数字信号处理 346

13.3.2 I/Q采样 347

13.3.3 矢量表示 350

13.3.4 欠采样 350

13.4 直接中频处理单元 351

13.4.1 A/D转换器／中频采样器 351

13.4.2 数字中频采样到I/Q矢量的转换 351

13.4.3 I/Q矢量到相位的转换 352

13.4.4 矢量幅度：AM检波 353

13.4.5 小结 353

13.5 I/Q不平衡补偿 353

13.5.1 数字不平衡补偿的基带信号模型 353

13.5.2 基于自适应干扰抵消的补偿 354

13.5.3 小结 355

13.5.4 仿真验证 355

13.6 结束语 356

参考文献 356

第14章 数模转换器 357

14.1 引言 357

14.2 数模转换器体系结构 358

14.2.1 DAC传输函数 358

14.2.2 串列式DAC 358

14.2.3 全译码DAC 361

14.2.4 时间参考分压器 365

14.2.5 过采样DAC 365

14.2.6 ∑-△ DAC 366

14.2.7 电流电压转换器 367

14.3 DAC误差源 368

14.3.1 静态误差源 368

14.3.2 动态误差源 369

14.4 重构滤波器 372

14.5 结束语 373

附录14.A 半导体电流源和开关 373

14.A.1 半导体电流源 373

14.A.2 半导体开关 374

14.A.3 作为电流源和开关的晶体管 375

参考文献 375

第15章 直接数字下变频器 377

15.1 引言 377

15.2 数字接收机 377

15.3 数字下变频器 380

15.3.1 引言 380

15.3.2 数字下变频器 381

15.4 多相滤波器组 388

15.4.1 引言 388

15.4.2 多相带宽、频谱间隔和输出采样率 389

15.4.3 计算复杂度 389

15.5 结束语 391

附录15.A 直接数字合成 391

15.A.1 相位截断 391

15.A.2 直接数字合成 392

参考文献 394

第16章 扩频技术 395

16.1 引言 395

16.2 直接序列扩频（DSSS）回顾 395

16.2.1 DSSS基本原理 396

16.2.2 调制和解调 398

16.2.3 编码技术 399

16.2.4 远近问题 399

16.3 跳频扩频回顾 400

16.3.1 FHSS原理 400

16.3.2 调制 402

16.3.3 编码 402

16.3.4 快跳频相关问题 402

16.3.5 远近问题 403

16.4 跳时扩频 403

16.4.1 引言 403

16.4.2 超宽带系统 403

16.4.3 调制方式 405

16.4.4 超宽带脉位调制 405

16.4.5 干扰抑制和处理增益 407

16.4.6 多径和传播 407

16.5 扩频的优点 408

16.6 结束语 409

参考文献 409

第17章 截获直接序列扩频信号的接收机 411

17.1 引言 411

17.2 两种接收机的概述 411

17.2.1 特征分解技术 411

17.2.2 谱范数最大化 412

17.3 直接序列扩频接收机的特征分解 412

17.3.1 信号模型 412

17.3.2 估计符号持续时间 413

17.3.3 扩频序列盲估计 413

17.3.4 验证和确认 415

17.3.5 小结 416

17.4 基于谱范数的直接序列扩频接收机 416

17.4.1 符号同步 416

17.4.2 符号估计 418

17.4.3 扩频序列估计 419

17.4.4 识别生成多项式 420

17.4.5 验证和确认 422

17.4.6 小结 424

17.5 结束语 424

参考文献 424

第18章 截获跳频信号的接收机 426

18.1 引言 426

18.1.1 信号检测 426

18.2 截获跳频信号的最优接收机 427

18.3 用滤波器组检测跳频信号 429

18.3.1 引言 429

18.3.2 接收机结构 431

18.3.3 辐射计输出分布 432

18.3.4 信道化技术 432

18.3.5 逻辑或－求和的信道化辐射计 432

18.3.6 最大值－求和的信道化辐射计 433

18.3.7 验证和确认 434

18.3.8 小结 434

18.3.9 部分频带检测（PBD） 435

18.4 检测跳频目标的超外差扫频接收机 438

18.4.1 窄带扫频接收机 438

18.4.2 超外差扫频接收机的性能 441

18.4.3 顺序和非顺序扫描 442

18.5 截获跳频信号的压缩接收机 442

18.5.1 压缩接收机 442

18.5.2 噪声和信号 443

18.5.3 低信噪比检测器 445

18.5.4 简单的滤波检测器 447

18.5.5 验证和确认 448

18.5.6 小结 448

18.6 结束语 449

参考文献 449

第19章 截获跳时扩频的接收机 452

19.1 引言 452

19.2 检测UWB信号 452

19.2.1 调制 452

19.2.2 有效测量所需的信噪比 453

19.2.3 有效测量所需的距离比 460

19.3 结束语 464

参考文献 464

第20章 测向接收机 465

20.1 简介 465

20.2 波达方向 465

20.3 测向方法概述 466

20.3.1 艾德考克天线阵和瓦特森－瓦特系统 466

20.3.2 伪多普勒测向系统概述 472

20.3.3 相位干涉仪系统概述 473

20.4 测向系统的误差源 475

20.4.1 极化感应误差 475

20.4.2 非相干波干扰导致的测向误差 475

20.4.3 相干波干涉（多径）导致的测向误差 476

20.4.4 调制 476

20.4.5 天线物理布局 476

20.4.6 接收机噪声 477

20.4.7 幅度匹配和相位跟踪 477

20.4.8 天线单元互相干扰 477

20.4.9 天线相对于地面的高度 479

20.5 艾德考克／瓦特森－瓦特（四阵元艾德考克） 479

20.5.1 艾德考克的天然测向误差 482

20.5.2 反射（相干波干涉）造成的艾德考克测向误差 482

20.5.3 艾德考克非相干干涉 483

20.5.4 艾德考克极化误差 483

20.5.5 接收机误差造成的艾德考克／瓦特森－瓦特误差 483

20.5.6 艾德考克测向的幅度匹配 484

20.5.7 艾德考克测向的相位误差 484

20.5.8 艾德考克／瓦特森－瓦特因调制产生的误差 485

20.5.9 艾德考克阵列单元的互相影响 485

20.5.10 艾德考克阵列的几何误差 485

20.6 伪多普勒系统 486

20.6.1 输出谐波 487

20.6.2 接收机其他问题 487

20.6.3 极化产生的误差 488

20.6.4 多普勒相干波干扰 488

20.6.5 多普勒非相干波干扰 488

20.6.6 接收机噪声造成的多普勒误差 489

20.6.7 多普勒测向的跟踪和匹配 489

20.6.8 多普勒测向接收机群延迟造成的测向误差 489

20.6.9 调制造成的多普勒测向误差 489

20.6.10 多普勒天线单元间的相互作用 490

20.6.11 多普勒天线阵列的几何误差 491

20.7 相位干涉仪 491

20.7.1 四阵元干涉仪 493

20.7.2 调制引起的误差 495

20.7.3 跟踪不平衡引起的误差 495

20.7.4 极化引起的误差 495

20.7.5 天线交互引起的误差 496

20.7.6 几何位置不准确引起的误差 496

20.7.7 相干干扰 496

20.7.8 非相干干扰 496

20.8 用双通道压缩接收机测向 496

20.8.1 相位处理器 497

20.8.2 相位测量 498

20.8.3 巴特勒矩阵 498

20.8.4 接收机影响 499

20.9 结束语 499

附录20.A 误差分析中的RMS和RSS 499

参考文献 500

首字母缩写表 502

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