高速脈沖波形合成關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高速脈沖信號(hào)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)、電子對(duì)抗、射頻測(cè)試、數(shù)字集成電路測(cè)試等領(lǐng)域中，高速脈沖技術(shù)也已經(jīng)成為現(xiàn)代電子技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其極窄脈沖、快沿脈沖、精密可控脈沖、可編程復(fù)雜波形脈沖的合成方法與技術(shù)是研究的核心內(nèi)容。波形合成技術(shù)主要解決高速脈沖時(shí)域波形的頻率信息、功率信息，以及波形定時(shí)信息的產(chǎn)生與控制問題。本文結(jié)合攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的多項(xiàng)脈沖信號(hào)發(fā)生器研究項(xiàng)目，以矩形脈沖波形的特征分析為基礎(chǔ)，著眼于脈沖/數(shù)據(jù)發(fā)生器的研制和工程實(shí)

2、現(xiàn)，圍繞高速脈沖的頻率信息合成技術(shù)、功率信息合成技術(shù)和脈沖傳輸特性的研究為主體，主要就如下問題展開了深入的研究：
　　 (1)脈沖波形特征分析與合成：分析了脈沖的時(shí)域波形特征，根據(jù)其頻譜信息關(guān)聯(lián)性劃分為頻率信息相關(guān)和功率信息相關(guān)兩類，并重點(diǎn)討論了脈寬特征和邊沿特征與信號(hào)帶寬的相關(guān)性問題，提出了基于信息合成原理的波形特征合成方案。
　　 (2)波形頻率特征合成技術(shù)：研究了基于數(shù)字合成方法的脈沖周期、寬度、間隔、群特征、序列

3、特征等與頻率信息相關(guān)的波形特征（簡(jiǎn)稱頻率特征）合成技術(shù)與實(shí)施方案：研究了寬范圍高分辨率定時(shí)技術(shù)和高分辨率高精度脈寬控制技術(shù)，解決了數(shù)字式合成方法中的寬范圍脈寬與信號(hào)延遲的高分辨率高精度難題。
　　 1)數(shù)字時(shí)鐘頻率的產(chǎn)生技術(shù)：分析了DDS頻率合成方法與鎖相環(huán)頻率合成方法，研究了數(shù)字時(shí)鐘抖動(dòng)的影響、來源與解決辦法，并設(shè)計(jì)了DDS與鎖相環(huán)相合的高分辨率寬范圍的時(shí)鐘頻率合成方案，在“XXXX脈沖/數(shù)據(jù)發(fā)生器”項(xiàng)目中成功實(shí)現(xiàn)800MHz

4、時(shí)鐘頻率合成。
　　 2)波形特征合成方法：基于數(shù)字合成技術(shù)，針對(duì)單脈沖、群脈沖、長序列脈沖等不同應(yīng)用波形提出了波形截取、波形疊加與序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方法合成頻率信息相關(guān)特征，并設(shè)計(jì)了具體實(shí)施方案，給出了項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用情況，成功實(shí)現(xiàn)了1Hz～400MHz脈沖波形合成。
　　 3)高精度寬范圍脈寬與延遲控制技術(shù)：研究了可編程計(jì)數(shù)延遲與多抽頭可編程傳輸延遲相結(jié)合的高精度寬范圍定時(shí)技術(shù)，解決了數(shù)字式脈沖信號(hào)的延遲精度與范圍問題；提

5、出了基于相對(duì)時(shí)間延遲與沿合成原理的脈沖寬度特征合成方法，利用延遲定時(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)了脈寬控制方案，并在“XXXX脈沖/數(shù)據(jù)發(fā)生器”項(xiàng)目中成功實(shí)現(xiàn)1.25ns～1s范圍、10ps分辨率的脈沖寬度合成，很好地解決了數(shù)字式波形合成中的延遲與脈沖高分辨的問題。
　　 (3)快沿脈沖技術(shù)：分析了基于特殊半導(dǎo)體和非線性傳輸線(NLTL)實(shí)現(xiàn)快速沿脈沖的兩種方法，設(shè)計(jì)了改進(jìn)型階躍恢復(fù)二極管快沿整形電路，實(shí)現(xiàn)了80ps的快速沿，并進(jìn)一步提出了非線性傳

6、輸線的工程化技術(shù)方案。
　　 (4)功率特征合成與沿調(diào)整技術(shù)：分析比較了線性調(diào)理技術(shù)的基本原理和在脈沖功率信息相關(guān)波形特征（簡(jiǎn)稱功率特征）合成中的局限性，提出了一種脈沖波形非線性調(diào)理技術(shù)解決高速脈沖功率信息的合成問題，實(shí)現(xiàn)了1Hs～400MHz脈沖波形的0.1～3.8Vpp幅度調(diào)理和10mV分辨率；針對(duì)寬范圍上升/下降時(shí)間的控制，提出了兩種利用高速開關(guān)二極管與恒流源充放電相結(jié)合的沿調(diào)整方法，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了不同范圍的邊沿控制。