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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（Monitor receiver）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 FHSS13

1.8.2 DSSS13

1.8.3 THSS13

1.9 侦察管理（Collection Management）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 TDMA54

2.7.2 FDMA55

2.7.3 CDMA55

2.7.4 SDMA57

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62

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 结论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（shunt Peaking）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156

5.3.5 锁相环路158

5.3.6 频率合成器162

5.3.7 振荡器的相位噪声166

5.3.8 振荡器的稳定性171

5.4 结束语172

参考文献173

第6章 中频放大器174

6.1 引言174

6.2 放大器的输入输出阻抗和增益174

6.3 射频放大器176

6.3.1 电子战射频放大器分析176

6.3.2 三极管中频放大器181

6.3.3 MOSFET高频放大器181

6.3.4 射频放大器的频率响应182

6.3.5 微波电子管184

6.4 变压器耦合184

6.5 自动增益控制186

6.5.1 引言186

6.5.2 VGA类型186

6.5.3 环路动态187

6.5.4 检波器类型188

6.5.5 检波器的工作电平190

6.6 小结190

参考文献190

第7章 中频滤波器191

7.1 引言191

7.2 滤波器和信号191

7.3 基本的滤波器类型192

7.3.1 传输函数193

7.3.2 砖墙滤波器（Brick-Wall Filter）197

7.3.3 带通197

7.3.4 陷波或带阻198

7.3.5 低通199

7.3.6 高通200

7.3.7 全通或相移200

7.3.8 较高阶数滤波器201

7.4 滤波器近似203

7.4.1 引言203

7.4.2 巴特沃斯（Butterworth）滤波器205

7.4.3 切比雪夫滤波器（Chebyshev filter）206

7.4.4 贝塞尔（Bessel）滤波器208

7.4.5 椭圆滤波器（考尔滤波器）210

7.5 实现滤波器的方法211

7.5.1 无源滤波器211

7.5.2 声表面波滤波器220

7.5.3 晶体滤波器223

7.5.4 陶瓷射频和中频滤波器226

7.5.5 微机电系统（MEMS）射频滤波器228

7.6 结束语230

参考文献230

第8章 窄带接收机231

8.1 引言231

8.2 超外差接收机231

8.2.1 超外差接收机的历史232

8.8.2 混频和超外差接收机233

8.2.3 超外差接收机的镜像233

8.2.4 IF频率234

8.2.5 超外差接收机框图234

8.3 零差（零中频）接收机238

8.3.1 DCR的原理238

8.3.2 DCR中DC偏移综述239

8.3.3 直接变频接收机中的噪声241

8.4 射频可调谐接收机241

8.5 结束语242

参考文献242

第9章 压缩接收机244

9.1 引言244

9.2 压缩接收机的结构244

9.2.1 C-M-C和M-C-M结构245

9.3 CxRx的基本工作原理246

9.3.1 M（s）-C（1）-M结构246

9.4 色散延迟线（Dispersive Delay Lines，DDL）248

9.4.1 实际SAW器件的限制249

9.5 M-C CxRx工作原理250

9.5.1 扫描本振252

9.5.2 频率分辨率253

9.5.3 频率精度254

9.5.4 灵敏度和压缩时间255

9.5.5 同时出现信号的检测256

9.5.6 CxRx响应256

9.6 C-M-C chirp变换结构260

9.7 结束语261

参考文献261

第10章 数字化接收机综述263

10.1 引言263

10.2 数字化接收机结构263

10.2.1 窄带数字化接收机264

10.2.2 RF数字化结构265

10.2.3 IF采样结构265

10.2.4 电子战数字化接收机265

10.3 数字化接收机的技术驱动266

10.3.1 模数转换器266

10.3.2 数字信号处理器266

10.4 RF／IF数字信号处理简介267

10.4.1 频域模糊267

10.4.2 正交信号269

10.4.3 小结272

10.5 数字化EW接收机273

10.5.1 引言273

10.5.2 单信号与多信号273

10.5.3 采用数字化接收机的好处274

10.5.4 接收机性能预计277

10.5.5 有效噪声功率277

10.5.6 级联噪声系数278

10.5.7 噪声系数和ADC278

10.5.8 变换增益和灵敏度279

10.5.9 ADC虚假信号和加扰280

10.5.10 三阶截点281

10.5.11 ADC的时钟抖动282

10.5.12 相位噪声283

10.5.13 小结284

10.6 增益和相位不平衡284

10.7 结束语285

参考文献286

第11章 采样和模数转换器287

11.1 引言287

11.2 宽带接收机287

11.2.1 信道化288

11.3 采样方法和模拟滤波289

11.3.1 Nyquist采样290

11.3.2 带通采样292

11.4 量化噪声、失真和接收机噪声的影响295

11.4.1 引言295

11.4.2 ADC传输函数296

11.4.3 输入导致的噪声296

11.4.4 理论信噪比296

11.4.5 实际ADC的指标297

11.4.6 ADC噪声297

11.4.7 无杂散动态范围304

11.4.8 噪声功率比306

11.5 Flash ADC307

11.5.1 Flash ADC结构307

11.5.2 Sparkle码307

11.5.3 亚稳性（metastability）308

11.5.4 输入信号频率依赖308

11.6 ∑-△ADC309

11.6.1 引言309

11.6.2 ∑-△ADC 工作过程309

11.6.3 高阶环考虑因素311

11.6.4 多比特∑-△转换器312

11.6.5 带通∑-△转换器313

11.7 Flash ADC与其他ADC结构的对比314

11.7.1 Flash ADC与SAR ADC对比314

11.7.2 Flash ADC与流水线式ADC对比314

11.7.3 Flash ADC与集成ADC对比315

11.7.4 Flash ADC与∑-△ADC对比316

11.7.5 Flash ADC结构折中316

11.7.6 Flash转换器的特征317

11.7.7 小结317

11.8 其他采样和ADC考虑因素317

11.8.1 ADC实现的难易程度317

11.8.2 线性317

11.8.3 功耗、电路复杂度、芯片面积以及可重构性318

11.9 结束语318

参考文献318

第12章 数字滤波320

12.1 引言320

12.1.1 数字滤波器优点321

12.1.2 数字滤波器缺点321

12.2 数字滤波器的原理322

12.3 简单的数字滤波器322

12.3.1 数字滤波器阶数323

12.3.2 数字滤波器系数324

12.4 递归和非递归滤波器325

12.4.1 冲激响应325

12.4.2 低通FIR滤波器326

12.4.3 IIR数字滤波器的阶数328

12.4.4 递归数字滤波器举例329

12.4.5 IIR数字滤波器系数329

12.5 数字滤波器传输函数330

12.5.1 数字滤波器的频率响应331

12.6 带通多速率处理与IQ信号333

12.6.1 复信号的抽取或下采样处理333

12.6.2 复信号的内插或上采样处理334

12.6.3 高效的多相结构335

12.7 希尔伯特变换和延迟338

12.7.1 延迟处理的滤波效果339

12.8 结束语343

参考文献344

第13章 数字解调345

13.1 引言345

13.2 数字I／Q解调345

13.2.1 概述345

13.2.2 I／Q解调346

13.3 直接中频数字解调器347

13.3.1 无需数字信号处理器的数字信号处理347

13.3.2 I／Q采样348

13.3.3 矢量表示351

13.3.4 欠采样351

13.4 直接中频处理单元352

13.4.1 A／D转换器／中频采样器352

13.4.2 数字中频采样到I／Q矢量的转换352

13.4.3 I／Q矢量到相位的转换353

13.4.4 矢量幅度：AM检波354

13.4.5 小结354

13.5 I／Q不平衡补偿354

13.5.1 数字不平衡补偿的基带信号模型354

13.5.2 基于自适应干扰抵消的补偿355

13.5.3 小结356

13.5.4 仿真验证356

13.6 结束语357

参考文献357

第14章 数模转换器358

14.1 引言358

14.2 数模转换器体系结构359

14.2.1 DAC传输函数359

14.2.2 串列式DAC359

14.2.3 全译码DAC362

14.2.4 时间参考分压器366

14.2.5 过采样DAC366

14.2.6 ∑-△DAC367

14.2.7 电流电压转换器368

14.3 DAC误差源369

14.3.1 静态误差源369

14.3.2 动态误差源370

14.4 重构滤波器373

14.5 结束语374

附录14.A半导体电流源和开关374

14.A.1 半导体电流源374

14.A.2 半导体开关375

14.A.3 作为电流源和开关的晶体管376

参考文献376

第15章 直接数字下变频器378

15.1 引言378

15.2 数字接收机378

15.3 数字下变频器381

15.3.1 引言381

15.3.2 数字下变频器382

15.4 多相滤波器组389

15.4.1 引言389

15.4.2 多相带宽、频谱间隔和输出采样率390

15.4.3 计算复杂度390

15.5 结束语392

附录15.A直接数字合成392

15.A.1 相位截断392

15.A.2 直接数字合成393

参考文献395

第16章 扩频技术396

16.1 引言396

16.2 直接序列扩频（DSSS）回顾396

16.2.1 DSSS基本原理397

16.2.2 调制和解调399

16.2.3 编码技术400

16.2.4 远近问题400

16.3 跳频扩频回顾401

16.3.1 FHSS原理401

16.3.2 调制403

16.3.3 编码403

16.3.4 快跳频相关问题403

16.3.5 远近问题404

16.4 跳时扩频404

16.4.1 引言404

16.4.2 超宽带系统404

16.4.3 调制方式406

16.4.4 超宽带脉位调制406

16.4.5 干扰抑制和处理增益408

16.4.6 多径和传播408

16.5 扩频的优点409

16.6 结束语410

参考文献410

第17章 截获直接序列扩频信号的接收机412

17.1 引言412

17.2 两种接收机的概述412

17.2.1 特征分解技术412

17.2.2 谱范数最大化413

17.3 直接序列扩频接收机的特征分解413

17.3.1 信号模型413

17.3.2 估计符号持续时间414

17.3.3 扩频序列盲估计414

17.3.4 验证和确认416

17.3.5 小结417

17.4 基于谱范数的直接序列扩频接收机417

17.4.1 符号同步417

17.4.2 符号估计419

17.4.3 扩频序列估计420

17.4.4 识别生成多项式421

17.4.5 验证和确认423

17.4.6 小结425

17.5 结束语425

参考文献425

第18章 截获跳频信号的接收机427

18.1 引言427

18.1.1 信号检测427

18.2 截获跳频的最优接收机428

18.3 用滤波器组检测跳频信号430

18.3.1 引言430

18.3.2 接收机结构432

18.3.3 辐射计输出分布433

18.3.4 信道化技术433

18.3.5 逻辑或－求和的信道化辐射计433

18.3.6 最大－求和的信道化辐射计434

18.3.7 验证和确认435

18.3.8 小结435

18.3.9 部分频带检测（PBD）436

18.4 检测跳频目标的超外差扫描接收机439

18.4.1 窄带扫描接收机439

18.4.2 超外差扫频接收机的性能442

18.4.3 顺序和非顺序扫描443

18.5 截获跳频信号的压缩接收机443

18.5.1 压缩接收机443

18.5.2 噪声和信号444

18.5.3 低信噪比检测器446

18.5.4 简单的滤波检测器448

18.5.5 验证和确认449

18.5.6 小结449

18.6 结束语450

参考文献450

第19章 截获跳时扩频的接收机453

19.1 引言453

19.2 检测UWB信号453

19.2.1 调制453

19.2.2 有效测量所需的信噪比454

19.2.3 有效测量所需的距离比461

19.3 结束语465

参考文献465

第20章 测向接收机466

20.1 简介466

20.2 波达方向466

20.3 测向方法概述467

20.3.1 艾德考克天线阵和瓦特森－瓦特系统467

20.3.2 伪多普勒测向系统概述473

20.3.3 相位干涉仪系统概述474

20.4 测向系统的误差源476

20.4.1 极化感应误差476

20.4.2 非相干波干扰导致的测向误差476

20.4.3 相干波干涉（多径）导致的测向误差477

20.4.4 调制477

20.4.5 天线物理布局477

20.4.6 接收机噪声478

20.4.7 幅度匹配和相位跟踪478

20.4.8 天线单元互相干扰478

20.4.9 天线相对于地面的高度480

20.5 艾德考克／瓦特森－瓦特（四阵元艾德考克）480

20.5.1 艾德考克的天然测向误差483

20.5.2 反射（相干波干涉）造成的艾德考克测向误差483

20.5.3 艾德考克非相干干涉484

20.5.4 艾德考克极化误差484

20.5.5 接收机误差造成的艾德考克／瓦特森－瓦特误差484

20.5.6 艾德考克测向的幅度匹配485

20.5.7 艾德考克测向的相位误差485

20.5.8 艾德考克／瓦特森－瓦特因调制产生的误差486

20.5.9 艾德考克阵列单元的互相影响486

20.5.10 艾德考克阵列的几何误差486

20.6 伪多普勒系统487

20.6.1 输出谐波488

20.6.2 接收机其他问题488

20.6.3 极化产生的误差489

20.6.4 多普勒相干波干扰489

20.6.5 多普勒非相干波干扰489

20.6.6 接收机噪声造成的多普勒误差490

20.6.7 多普勒测向的跟踪和匹配490

20.6.8 多普勒测向接收机群延迟造成的测向误差490

20.6.9 调制造成的多普勒测向误差490

20.6.10 多普勒天线单元间的相互作用491

20.6.11 多普勒天线阵列的几何误差492

20.7 相位干涉仪492

20.7.1 四阵元干涉仪494

20.7.2 调制引起的误差496

20.7.3 跟踪不平衡引起的误差496

20.7.4 极化引起的误差496

20.7.5 天线交互引起的误差497

20.7.6 几何位置不准确引起的误差497

20.7.7 相干干扰497

20.7.8 非相干干扰497

20.8 用双通道压缩接收机测向497

20.8.1 相位处理器498

20.8.2 相位测量499

20.8.3 巴特勒（Butler）矩阵499

20.8.4 接收机影响500

20.9 结束语500

附录20.A误差分析中的RMS和RSS500

参考文献501

首字母缩写表503