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全新升级UBR200B超宽带单比特接收机
超宽带单比特接收机可在 2GHz~18GHz 带宽频率范围内对实时侦收到的雷达信号进行快速参数测量,并将测量结果以脉冲描述字输出,可以实现瞬时测频、测幅、测向等功能。UBR200B超宽带单比特接收机具有小型化、超宽带、高实时、大动态、高灵敏度等特点。
产品描述


概述                                                         

宽带单比特接收机可在2GHz~18GHz带宽频率范围内对实时侦收到的雷达信号进行快速参数测量,并将测量结果以脉冲描述字输出,可以实现瞬时测频、测幅、测向等功能。

实时输出令人满意的PDW是小型化电子战接收机追求的目标。“令人满意的PDW”和“实时输出”都是小型化电子战接收机设计的最大挑战。面对日益复杂的战场环境,在2GHz-18GHz的超宽带实时带宽内,同时满足高灵敏度和大的动态范围的前提下,高精度的瞬时测频、测幅和TOA等信息的PDW实时输出,是新一代小型化电子战接收机追求的目标。应识科技超宽带单比特数字接收机UBR200B可在2GHz-18GHz频率的宽带内对实时侦收到的雷达信号进行参数测量,在16GHz的实时宽带内,同时提供-75dBm的灵敏度和65dB的大动态,并将测量结果以脉冲描述字实时输出,可以实时瞬时测频、测幅、测向等功能,而体积只有一部IPone6 Plus那么大。

应用

  • 电磁环境监测

    使用单通道UBR200B,实时监测电磁环境中的雷达信号,测量信号参数,实时输出PDW,并在后端使用PC或者其他嵌入式设备使用频谱图、频谱瀑布图和列表方式显示周边电磁态势,大大提高了环境监测设备的小型化和实时性,同时可以记录环境的PDW信息,大大降低了记录环境信号的数据量。

  • 单通道瞬时测频和频率引导

    在宽窄带宽结合的应用中,宽带侦测接收机UBR200B负责对电磁环境宽开监测,发现感兴趣的信号后,将窄带侦查系统的中心频率变换到兴趣频率点附近,利用窄带侦查单元的大线性动态特性详细分析信号的特性。UBR100A可以完全替代传统的模拟瞬测,在多信号同时到达的情况下,仍可以保持正确的测频结果输出,而不像传统的模拟瞬测在多信号同时到达的时候会出错。

    在干扰引导模式下,UBR200B可以提供更快的瞬时测频时间,将常规的1us测频时间提升到300ns。

  • 多通道比幅测向应用

    将UBR200B多个通道并行使用,可替代传统的模拟比幅测向系统,最大程度的发挥单比特接收机动态大、灵敏度高、测幅精确度高的特点,改善传统比幅测向系统的整体性能。

  • 多通道比相测向和TDOA测向定位

    UBR200B依靠高采样率和先进的算法,提供高精度的相位误差和TOA误差。在输入信号为-50dBm的情况下,1σ的相位误差为1.065°(RMS),TOA误差可以达到120ps(RMS),为精确定位需求提供更多的手段。

    RWR

    UBR200B提供高精度的测幅功能和小型化的体积,可实现雷达告警接收机的小型化设计和集成化设计。

    ELINT

    UBR200B在2GHz-18GHz的范围内实时输出雷达信号的脉宽、重频、到达时间、幅度、频率等信息,并可以实时记录PDW并建立ELINT数据库,可根据记录的PDW可以调取回放,可以实现便携式的ELINT记录存储回放。


    技术规格

    1、输入信号频率范围:2GHz~18GHz;

    2、瞬时带宽:16GHz(2-18G全覆盖);

    3、输入信号动态范围:不低于65dBm(-75dBm~-10dBm);

    4、灵敏度:(前端噪声系数6dB条件下);

        常规模式:

          不低于-75dBm  (PW≥150ns);

          不低于-68 dBm   ( 150ns>PW>50ns);

          快速引导模式:相比常规模式提高8dB左右

    5、脉冲信号脉宽测量范围:50ns~CW;

    6、可适应信号类型:脉冲、线性调频、连续波等;

    7、测频时间:

    常规模式:1us;

    快速引导模式:300ns;

    8、测频精度(灵敏度以上6dB、单点频条件下均方根误差):

      • 常规模式:

         a)不低于1MHz(PW>=0.25us);

         b)不低于5 MHz(0.25us>PW>0.05us);

        快速引导模式:

         a)不低于5MHz(PW>=0.1us);

        b)不低于10 MHz(0.1us>PW>0.05us);

        9、电磁兼容性

        符合GB4824 -1996 标准

        10、电源要求

           +12VDC/4A

        11、环境适应性

              a)使用:温度范围-40℃~55℃

              b)存储:温度范围-50℃~85℃

        12、功耗:平均优于25W


设备组成

设备名称

功能

规格

数量

备注

射频前端

将射频信号放大到后端接收机需要的功率区间

输入频率范围:2GHz~18GHz

噪声系数:优于6dB

1只


单比特接收模块

接收射频信号,对信号参数编码,使用光纤或电传输介质输出脉冲描述字

输入频率范围:2GHz~18GHz

(其他详见规格说明)

1只


射频电缆

输入射频信号,并在微波前端和单比特接收模块之间传输射频信号

2GHz~18GHz

2根

微波前端输入为SMA阳头;

微波前端到单比特接收模块分别为SMA和SMP阳头

光缆

光纤输出脉冲描述字

4芯850nm波长多模光纤

1根

转成4个单LC接口

调试口转接板

J63A调试口转标准调试口


1块

将J63A的插座接口转接成FPGA和ARM的标准调试口,与XS4插座连接

加电线

单模块调试供电输入

J63A插座加电使用

1只

与XS5插座连接

电源适配器

交流电供电


1套


 

功能原理

超宽带单比特接收机UBR200B由微波前端、单比特接收模块和相关的射频电缆以及数据输出光缆组成。可测量输入射频信号的频率、功率、到达时间和脉宽参数,并使用用户定义的逻辑格式输出。多个单比特接收机可组合使用,用于方位测量。单比特接收机将射频信号放大到量化器件可以处理的电平,使用高速量化器件将输入信号量化为1bit高速数据,接收机内部的信号处理单元实时对数据做时频域分析,并对时频数据编码处理,提取信号的时间和频率参数,最终使用光纤接口将数据输出。

                        uploads/image/20200422/1587549793.png


图1 系统连接关系

 

单比特接收模块的内部框图如下:

超宽带数字接收处理模块接收外部输入的2~18GHz带宽的射频信号,将其功分两路,一路直接送给SDLVA保证大动态的线性视频幅度输出给单比特采样处理板,另一路经过多级放大输出给单比特采样处理板量化处理。

                                                                                     uploads/image/20200422/1587549620.png

图2   超宽带数字接收处理模块原理框图

接口说明和功能描述

超宽带单比特接收机UBR200B可在2GHz~18GHz频率范围内对侦收到的雷达信号进行快速参数测量,并将测量结果以脉冲描述字符输出。

1.物理接口

                   uploads/image/20200422/1587549213.png

图3    超宽带数字接收模块物理接口


XS1,XS2为SMA插座,印制板上为阳头;

XS1:射频信号输入

XS2:低速相参时钟输入(可选用)

XS3:光纤连接器,印制板上接插件型号为RFM/1ZKAN35(贵航)

850nm波长光纤,最高支持10.3125G传输速率,2收2发

XS4:印制板上接插件型号为J63A-2E2-037-321-TH(贵航)

DBT模块的调试接口

XS5:印制板上接插件型号为J63A-2E2-069-321-TH(贵航)

DBT模块的对外接口插座,具体的管脚定义如下表所示:

                  

线号

信号名称

备注

1,2,3,4,5,6,7,8

VCC_+12V_ALLIN

供电

9,10,11,12,13,14,15,16

GND

供电

15,17

CAN_CANH, CAN_CANL

CAN总线

36,38

DATA_LVDS_OUT0

LVDS_OUT

40,42

DATA_LVDS_OUT2

LVDS_OUT

44,46

DATA_LVDS_OUT4

LVDS_OUT

48,50

DATA_LVDS_OUT6

LVDS_OUT

54,56

DATA_LVDS_OUT10

LVDS_OUT

58,60

DATA_LVDS_OUT11

LVDS_OUT

62,64

DATA_LVDS_OUT12

LVDS_OUT

66,68

DATA_LVDS_OUT14

LVDS_OUT

37,39

DATA_LVDS_OUT1

LVDS_OUT

41,43

DATA_LVDS_OUT3

LVDS_OUT

45,47

DATA_LVDS_OUT5

LVDS_OUT

49,51

DATA_LVDS_OUT7

LVDS_OUT

55,57

DATA_LVDS_OUT8

LVDS_OUT

59,61

DATA_LVDS_OUT9

LVDS_OUT

63,65

DATA_LVDS_OUT13

LVDS_OUT

67,69

DATA_LVDS_OUT15

LVDS_OUT

18,20

DATA_LVDS_OUT16

LVDS_OUT

19,21

DATA_LVDS_OUT17

LVDS_OUT

22,24

DATA_LVDS_IN0

LVDS_IN

28,30

DATA_LVDS_IN1

LVDS_IN

32,34

DATA_LVDS_IN3

LVDS_IN

23,25

DATA_LVDS_IN2

LVDS_IN

29,31

DATA_LVDS_IN4

LVDS_IN

33,35

DATA_LVDS_IN5

LVDS_IN

26,27,52,53

GND



2.逻辑接口

单比特接收机脉冲描述字定义如下:


序号

定义

位宽

说明

1

到达时间

32bit

LSB:25ns,循环计数

2

频率

16bit

LSB:0.5MHz

3

频率_max

16bit

25ns测量一次,脉宽范围内频率最大值

4

频率_min

16bit

25ns测量一次,脉宽范围内频率最小值

5

功率

16bit

LSB:0.5dBm

6

脉宽

18bit

LSB:25ns

7

标志

8bit

Bit0:连续波标志,高有效,其他保留


视用户的需求,脉冲描述字可通过XS5的硬线自定义报文传输,也或者通过XS3光纤采用1GBASE-X以太网协议或者其它协议传输。

同样视用户的需求,输入控制命令可通过XS5的硬线自定义报文传输,也或者通过XS3光纤采用1GBASE-X以太网协议或者其它协议传输。

供电要求

+12VDC/4A

典型性能参数

参见性能指标,指标参数均为实测结果

外形尺寸重量信息

超宽带单比特数字接收机UBR200B模块体积大小为150mm*79mm*17.5mm,单模块的重量约为400g,适合于二次开发和集成使用。


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