[00894082]宽带信号实时获取关键技术

信号获取与处理技术是电子信息领域的共性技术。随着电子信号带宽及非平稳特性的快速增长，针对宽带信号的实时获取与处理技术成为国际公认的研究难题和热点。长期以来，中国在该技术领域与发达国家存在巨大的差距。以数字示波器为代表的采集类仪器完全依赖进口、受制于人，严重制约了中国电子技术和重大装备的发展。在此背景下，项目组从上世纪90年代初期开始对该技术展开研究，相继承担了来自国家自然科学基金委、总装备部和企业的20多项课题，取得了多项达到国际先进水平、部分达到国际领先水平的技术成果；制定了《GB/T15289数字存储示波器通用规范》国家标准；申请国家发明专利20余项、授权9项；在IEEE等一流学术期刊发表论文130多篇，它引超过400次。项目研制的高性能数字示波器，不仅满足了国内高水平科研需求，而且远销美、德等国，使中国从该仪器的完全进口国跃居为出口国，彻底打破了西方国家的垄断，有力推动了国内仪器产业的进步。项目研制的宽带高精度数字化仪等模块，突破了中国重大技侦装备中的核心部件，打破了禁运，为国防建设做出了贡献。项目致力于解决长期困扰宽带实时获取技术的主要瓶颈问题，形成如下创新性成果：(1)高速高精度并行采样技术ADC等器件速度是提高采样率和实时带宽的瓶颈，并行技术是突破这一瓶颈的唯一途径。但克服并行带来的非均匀和非一致性影响成为一大新的难题，西方发达国家纷纷研究基于芯片内并行的解决方法。但国内集成电路技术的严重滞后，迫使课题组谋求全新的解决方案。项目提出了一种高速并行采样的系统级实现方法，突破了ADC等关键器件的速度限制，利用国产ADC研制出国内实时采样率最高的宽带数字示波器(6GSPS/8bit)和宽带高精度数字化仪(400MSPS/12bit)，综合性能指标居“国际先进水平”。(2)极高波形捕获率实现技术波形捕获率表征系统不丢失信号的“无缝”测量能力，是衡量实时处理能力的重要指标。极高波形捕获率是准确获取、分析信号瞬态特征和偶发故障的基础，也是近十年来采集系统取得突破性进展的重要标志。提高波形捕获率已成为业界不断创新的焦点。该项目提出一种基于波形硬件直接映射的极高捕获率实现技术，成功研制出波形捕获率达200，000wfms/s的数字三维示波器，“波形捕获率实现技术处于国际领先水平”。(3)多通道高精度同步技术多通道精确同步是解决多维信号的完整性测试、精密时差测试和复杂系统测试的根本。随着系统采样率跨入GHz时代，传统依靠布局布线所及的纳秒级同步精度已无法适应。而更高的精度指标几乎接近时钟抖动，这对同步技术提出了严峻的挑战。该项目提出了一种模块间的多通道高精度同步校准方法，实现了100ps级精确同步，同步精度达到国际最高水平。该技术成功应用到某无源雷达系统中，实现了对侦查目标的准确定位。通过中国人民解放军总参57所、全球知名测试仪表商香港优利德等进行成果应用和市场推广，项目新增产值3.87亿元，其中出口创汇8300多万元(折合人民币)。并直接吸引香港优利德集团入驻成都，为西部大开发和国家经济建设做出了贡献。