[發(fā)明專利]基于DDS技術(shù)的自適應米波雷達自動頻率控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910013335.6
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101997517A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易寒飛
• 申請（專利權(quán)）人: 易寒飛
• 主分類號: H03J7/02
• 分類號: H03J7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于通信工程領(lǐng)域，是涉及一種基于DDS技術(shù)的自適應米波雷達自動頻率控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的模擬式單環(huán)路或雙環(huán)路AFC系統(tǒng)由于受模擬電路本身的局限，使得AFC的跟蹤速度慢、跟蹤頻率范圍窄、精度低，甚至有可能出現(xiàn)錯誤跟蹤的情況；此外，控制本振的自頻控雷達由于在本機振蕩器上加裝了頻率調(diào)整裝置，影響了本振的頻率穩(wěn)定度，這對目標雷達而言是難以接受的。米波雷達由于其工作頻率較低，基本上沒有自動頻率控制系統(tǒng)，但是米波雷達的發(fā)射機工作頻率和接收機本機振蕩頻率由于環(huán)境溫度、電源電壓和負載變化而發(fā)生一定的變化，其變化范圍從幾十千赫茲到數(shù)百千赫茲，通常在500～600kHz之間。雖然由此造成的中頻頻率變化量的絕對值不會超出中頻放大器的通頻帶范圍(中頻放大器的通頻帶通常≤1MHz)，但是數(shù)百千赫茲的變化量使回波信號不能得到最有效的放大，造成雷達接收機技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)性能降低，此時即使加裝DSU設(shè)備，也由于中頻頻率漂移的影響，使DSU的性能無法得到最有效的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種基于DDS技術(shù)的自適應米波雷達自動頻率控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明的雷達系統(tǒng)包括米波雷達，分米波雷達和厘米波雷達，其接收機通常是超外差形式的。分米波雷達和厘米波雷達由于工作頻率較高，一般都有自動頻率控制(AFC)系統(tǒng)，控制本振頻率自動跟蹤發(fā)射頻率的變化，或者控制發(fā)射頻率自動穩(wěn)定在本振頻率對應的頻率點上，保證雷達接收機的中頻頻率穩(wěn)定。

本發(fā)明的有益效果：

系統(tǒng)采用高速高精度實時脈內(nèi)頻率測量技術(shù)，利用頻率穩(wěn)定度高達10-9的高穩(wěn)恒溫時標對頻率進行倒計數(shù)法測量，由單片機對測量結(jié)果進行分析處理，并控制DDS頻率合成模塊，完成對發(fā)射頻率的搜索和跟蹤。系統(tǒng)中除了DDS輸出后的濾波、放大電路采用模擬電路外，其它全部采用高速數(shù)字電路，并結(jié)合了單片機具有的可編程能力，使系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)模擬式AFC的缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活的控制。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的頻率控制系統(tǒng)組成框圖。

圖2是本發(fā)明的頻率測量模塊組成框圖。

具體實施方式：

雷達開機后，系統(tǒng)首先工作于搜索模式：單片機控制DDS頻率合成模塊輸出本振頻率的最低值，與從發(fā)射機耦合過來并經(jīng)過衰減后的發(fā)射脈沖頻率混頻，取出下變頻后的中頻信號，經(jīng)過頻率測量模塊測量后將結(jié)果送入單片機，單片機若判斷頻率測量結(jié)果不是規(guī)定的中頻頻率值，則控制DDS頻率合成模塊將輸出的本振頻率按規(guī)定的步長調(diào)高，重復此過程，直到頻率測量系統(tǒng)測量得到的頻率值為規(guī)定的中頻頻率值為止。

在跟蹤狀態(tài)，頻率測量模塊對每一個發(fā)射脈沖頻率與本振頻率下變頻得到的中頻脈沖頻率進行實時精確測量，在發(fā)射脈沖結(jié)束時將測量結(jié)果送入單片機。

根據(jù)奈奎斯特采樣定律，當DDS系統(tǒng)的時鐘為300MHZ時，其輸出頻率的上限是150MHZ，在工程應用中通常只使用到時鐘頻率的40％，即120MHZ。某型米波雷達的本振頻率上限略高于120MHZ，經(jīng)查閱AD9854的數(shù)據(jù)手冊，其輸出頻率能夠達到理論的150MHZ；同時經(jīng)實驗證實，AD9854能夠在雷達本振頻率上限值處穩(wěn)定工作，且輸出信號質(zhì)量完全可以滿足雷達系統(tǒng)對本振的要求。

基于DDS技術(shù)的自適應米波雷達本振自動頻率控制系統(tǒng)集DDS技術(shù)的先進性、全數(shù)字脈內(nèi)頻率測量的實時性和單片機軟件可編程的靈活性于一體，實現(xiàn)了對每一個發(fā)射脈沖的發(fā)射頻率的實時測量和跟蹤，是一種全新的雷達自動頻率控制系統(tǒng)。