[發(fā)明專利]兼容微波大帶寬和中頻小步進(jìn)的捷變頻合成方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110332802.9
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102394645A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春榮;席安安;余鐵軍;糜光璞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)第二〇六研究所
• 主分類號: H03L7/24
• 分類號: H03L7/24;G05B19/042
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用在雷達(dá)頻率合成器的設(shè)計(jì)中，具體為一種兼容微波大帶寬和中頻小步進(jìn)的捷變頻合成方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代雷達(dá)需要有很強(qiáng)的電子對抗性能，這樣才能具有較強(qiáng)的戰(zhàn)場生存能力，不但需要雷達(dá)精度高、并且還要求其體積小、重量輕、功耗小。對于雷達(dá)的“心臟”頻率合成器，其技術(shù)指標(biāo)要求也更加“苛刻”。

直接模擬頻率合成技術(shù)(Direct?Frequency?Synthesis)是利用一個(gè)或多個(gè)不同的晶體振蕩器作為基準(zhǔn)信號源，經(jīng)過倍頻、分頻、混頻等途徑直接產(chǎn)生許多離散頻率的輸出信號。其優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高、捷變時(shí)間短，但雜散較難控制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

間接頻率合成技術(shù)(Indirect?Frequency?Synthesis)以鎖相頻率合成為代表，建立在相位負(fù)反饋的理論基礎(chǔ)之上，利用一個(gè)或幾個(gè)參考頻率源，通過諧波發(fā)生器混頻和分頻等技術(shù)產(chǎn)生大量的諧波或組合頻率，然后用鎖相環(huán)路把壓控振蕩器(VCO)的頻率鎖定在某一諧波或組合頻率上，由VCO間接產(chǎn)生所需的輸出頻率。其優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高、雜散抑制好，調(diào)試方便，但頻率轉(zhuǎn)換速度比直接合成方式慢。這種方法主要的不足就是頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間長、頻率分辨率較大和相位噪聲等指標(biāo)較差。

直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(Direct?Digital?Frequency?Synthesis，簡稱DDS或DDFS)是一種基于數(shù)字采樣和存儲技術(shù)的頻率合成理論。這種方法產(chǎn)生的正弦波具有相位連續(xù)性和相位可控制性，由于沒有反饋環(huán)路、采用數(shù)字合成技術(shù)所以可獲得很快的跳頻時(shí)間(小于0.1us)和很高的頻率分辨率，但雜散比較差，不利的是ROM的尋址時(shí)間限制了DDS的調(diào)諧帶寬，輸出頻率低、功率耗散大。

性能優(yōu)良的頻率合成器應(yīng)同時(shí)具備輸出相位噪聲低、頻率捷變速度快、輸出頻帶寬和頻率點(diǎn)數(shù)多等特點(diǎn)需要大帶寬微波捷變頻信號；同時(shí)，在自行雷達(dá)系統(tǒng)中，由于車體的運(yùn)動對動目標(biāo)檢測產(chǎn)生影響，需要對車體運(yùn)動產(chǎn)生的多普勒頻率進(jìn)行補(bǔ)償。采用這種技術(shù)方法可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)：①產(chǎn)生滿足雷達(dá)電子對抗性能要求的大帶寬微波捷變頻信號；②產(chǎn)生中頻小步進(jìn)捷變頻信號，提供了一種對車體運(yùn)動產(chǎn)生的多普勒頻率實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案。

目前在雷達(dá)系統(tǒng)中，為了提高抗干擾能力，要求雷達(dá)頻率合成器都具有大帶寬的頻率接變頻信號。同時(shí)，為了提高雷達(dá)信號接收信號的信噪比，又要求雷達(dá)頻率合成器具備良好的相位噪聲。這一點(diǎn)在搜索雷達(dá)中尤為重要。

在中頻小步進(jìn)捷變頻信號合成中采用直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)，由于需要產(chǎn)生的頻率步進(jìn)量為赫茲級，我們知道采用DDS技術(shù)產(chǎn)生頻率時(shí)，需要更改其相位寄存器和頻率寄存器，每一組頻率都要對應(yīng)一組頻率碼，在輸出頻率點(diǎn)數(shù)較多時(shí)將會需要非常大的數(shù)據(jù)量，如采用一般的譯碼存儲調(diào)用的方式，將很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種兼容微波大帶寬和中頻小步進(jìn)的捷變頻合成方法，使頻率綜合器實(shí)現(xiàn)同時(shí)產(chǎn)生大帶寬微波捷變頻信號和中頻小步進(jìn)捷變頻信號的技術(shù)要求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是將直接模擬式頻率合成、直接數(shù)字頻率合成與DSP技術(shù)相結(jié)合方法進(jìn)行頻率合成，從而充分利用了這幾種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避開了其技術(shù)上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了頻率綜合器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化，在頻率帶寬的設(shè)計(jì)上具有橫好的的可擴(kuò)展性，又同時(shí)兼容了大帶寬微波捷變頻和中頻小步進(jìn)捷變頻信號功能。

具體技術(shù)方案如下：

一種兼容微波大帶寬和中頻小步進(jìn)的捷變頻合成方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：采用直接頻模擬式率合成方法合成M個(gè)中頻頻標(biāo)信號和N個(gè)射頻頻標(biāo)信號；所述的中頻頻標(biāo)信號的頻率間隔為ΔF、帶寬為(M-1)ΔF；所述射頻頻標(biāo)信號的頻率間隔為ΔQ、帶寬為(N-1)ΔQ的射頻頻標(biāo)信號，其中ΔQ是(M-1)ΔF的整數(shù)倍；

步驟2：將中頻頻標(biāo)信號和射頻頻標(biāo)信號進(jìn)行混頻得到步進(jìn)為ΔF的微波信號；

步驟3：將步驟2產(chǎn)生的步進(jìn)為ΔF的微波信號進(jìn)行2倍頻產(chǎn)生步進(jìn)為2ΔF。