连续波雷达直达波对消子系统设计
2 对消子系统设计
2．1 对消子系统模型分析
对消系统结构框图如图3所示，本振信号S0(t)通过相位调节电路和幅度调节电路产生对消估计信号S1(t)，对消估计信号S1(t)和回波信号的直达波干扰信号Sr(t)进行对消，检波电路把功率检测结果反馈给单片机控制电路，单片机控制程序根据检波结果自动调节相位和幅度
控制信号，最终得到最佳的对消效果，对消输出信号为Sout(t)进入下一级信号处理单元。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/153516.htm
程序控制算法对最优搜索算法进行简化，设定搜索步长，依次进行单一变量调节，达到最佳实际对消状态，程序持续输出最佳的相位和最佳幅度控制信号。设定控制算法重复运行限制条件，当环境改变超过限定条件时，控制程序自动进行下一次幅度和相位的最佳控制信号的搜索。
2．2 主要模块硬件原理图设计介绍
本振信号使用发射机提供的2．4 GHz连续波RF信号，回波信号由接收机提供，两者通过SMA接头连接进入对消子系统。程序控制处理模块及外围A／D，D／A转换电路由STM32F103型基于ARM核心的微控制器和相应的线性电压放大器及外围电路、接口匹配电路组成。对消子系统射频模块主要由射频模拟移相器HMC928LP5E，射频模拟衰减器MAX19790，HPP2F型3 dB无源耦合器，对数检波器AD8313及各自的外围电路组成，如图4所示为对消射频模块的原理图。
综合各个模块的指标，该子系统的工作频率为2．3～2．5 GHz，RF输入最大功率为10 dBm，幅度连续调节范围为40 dBm，相位连续调节范围为450°。由于幅度和相位调节都是射频连续调节模拟芯片，所以精度更高。
3 对消实验调试与分析
基于连续波雷达实际工作情况，为了方便操作，直接进行单一频率发射信号模块和对消子系统组成实验系统联调，发射信号通过一定的衰减，用来模拟回波信号中的直达波信号，两路信号接入对消子系统进行对消，对消前后的信号通过频谱仪观察。
首先在不连接对消模块，用频谱仪测得对消前模拟直达波信号的频率和大小。再连接对消模块，测得对消后的输出信号的频率和大小。图5为对消前后的频谱图，对消前的信号大小为-15．05 dBm，对消后的信号大小为-62．59 dBm，频率相同，此时对消比为47．54dB。对消后的信号非常接近噪声信号，测试过程中对消后的信号甚至可以淹没在噪声信号中。通过频谱仪观察对消实验结果表明对消子系统能获得较明显的对消效果。
4 结语
本文根据直达波对消的基本思想，分析了对消的基本数学原理和对消系统效果评价。结合对消子系统结构模块，用RF集成电路进行硬件设计。通过微处理器程序进行控制，实现自动对消。最后进行了2．4．GHz的RF信号对消测试实验，验证了系统的有效性。
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