[實用新型]基于DDS的四通道寬帶雷達信號源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520341064.8
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN204613394U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁冬青;徐冬亮;李繼峰;韓浩
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州宇安電子科技有限公司
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于高頻雷達信號源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DDS的四通道寬帶雷達信號源。

背景技術(shù)

理論研究和實踐表明，雷達的性能及其四抗能力和雷達信號帶寬及形式緊密相關(guān)。例如，為了提高測距精度和距離分辨力，對目標進行成像識別，要求雷達發(fā)射的信號具有大的帶寬、時寬乘積——寬脈沖內(nèi)附加線性調(diào)頻或非線性調(diào)頻信號，以避開干擾頻譜，有效對抗瞄準式干擾等。因此研究寬帶雷達信號產(chǎn)生技術(shù)對提高雷達性能有著重要的意義。

目前，在合成孔徑雷達（SAR）中使用最多的是線性調(diào)頻信號（LFM），其傳統(tǒng)的產(chǎn)生方法是模擬技術(shù)。直接數(shù)字合成技術(shù)（direct?digital?synthesis，DDS）是隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)，并迅速走向?qū)嵱玫囊环N頻率合成新方法，利用DDS長生LFM，具有頻率分辨率高（可達Hz、MHz）、頻率轉(zhuǎn)換時間短（可達ns量級）、寬的輸出頻率相對帶寬、任意波形輸出能力以及程控靈活等優(yōu)點，因此DDS在雷達信號領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，也有一些有關(guān)此方面的研究，例如陳澤宗的《多通道多頻高頻地波雷達DDS數(shù)字信號源的設(shè)計》，但是DDS在雷達應(yīng)用上仍然存在通道局限性大、成本高、系統(tǒng)靈活性不足等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

對上述問題，本實用新型的目的是提供一種基于DDS的四通道寬帶雷達信號源，本實用新型可以實現(xiàn)寬工作頻帶、連續(xù)相位變化、高頻率分辨率、可輸出任意波形且可調(diào)。

本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于DDS的四通道寬帶雷達信號源，其特征在于：該雷達信號源包括FPGA電路、DDS處理電路、DAC轉(zhuǎn)換器和電源，所述FPGA電路通過串口和網(wǎng)口與輸入電路連接，F(xiàn)PGA電路通過四通道與四路DDS處理電路連接；四路DDS處理電路分別與DAC轉(zhuǎn)換器連接；FPGA電路和DDS處理電路與電源連接。

本實用新型中，F(xiàn)PGA電路中接收串口、網(wǎng)口數(shù)據(jù)，通過LMB總線和OPB總線進行系統(tǒng)連接，對端口映射、存儲空間映射、屬性映射參數(shù)設(shè)置，并將數(shù)據(jù)經(jīng)過四通道分配到不同通道，通過GPIO輸出標準信號。

DDS處理電路包括依次連接的頻率控制字、相位累加器、正弦查詢表、D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。

本實用新型以YA-DDS-1001型號DDS模塊為核心，包括時鐘頻率2GHz和3GHz四通道，其中2GHz時鐘頻率可控制在DC～900MHz，1.1GHz～1.9GHz，2.1GHz～2.9GHz范圍；3GHz時鐘頻率可控制在DC～1.4GHz，1.6GHZ～2.9GHz范圍，置頻時間優(yōu)于50ns，雜散電平≤-53dBc（窄帶時優(yōu)于-70dBc），諧波電平≤-53dBc。可以實現(xiàn)寬工作頻帶、連續(xù)相位變化、高頻率分辨率、可輸出任意波形且可調(diào)等特點。

本實用新型工作模式包括：單頻點模式、掃頻模式、混頻模式等。由串/網(wǎng)口輸入電路、現(xiàn)場可編程門陣列（field?programmable?gate?array，F(xiàn)PGA）電路、DDS處理電路組成。上述四通道寬帶信號產(chǎn)生由輸入信息處理、串口和網(wǎng)口控制電路、FPGA電路、DDS處理電路、DAC轉(zhuǎn)換器順次連接。通過控制邏輯產(chǎn)生的頻率字、相位字、幅度字來控制DDS模塊產(chǎn)生波形。本實用新型可以靈活配置多種頻率掃描波形輸出。

所述串口、網(wǎng)口配置可以同時配置全部四路DDS寄存器，當需要配置多路DDS寄存器時，首先配置通用寄存器，激活想要配置的DDS通道。比如要配置第一和第二路DDS，則配置對應(yīng)寄存器值。在激活DDS通道后，根據(jù)通道寄存器列表的地址對通道寄存器進行配置，每次配置通道寄存器時，同一個地址和值，可同時寫入之前激活的DDS通道。在進行多路DDS操作時，一次配置中只能配置相同地址和值到各DDS通道中，若要對不同通道DDS配置不同的值，則需要采用單路DDS配置方式。

其中頻率掃描率寄存器用于控制頻率掃描中相鄰兩頻點變化的時間間隔，反映的是頻率掃描的速度。頻率掃描間隔時間由式?確定，t?即為頻率掃描間隔時間，TSYNC_CLK?為掃描定時器時鐘周期，SYNC_CLK?為同步時鐘，其與系統(tǒng)時鐘的關(guān)系為，即系統(tǒng)時鐘的4分頻時鐘。SRR為頻率掃描率寄存器，取值為1~。頻率掃描率寄存器分為向上掃描率寄存器和向下掃描率寄存器，分別控制頻率向上向下掃描的掃描間隔時間。向上掃描表示從低頻點向高頻點掃描，向下掃描表示從高頻點向低頻點掃描。