[發明專利]一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置及方法

有效

• 申請號: 201710441932.3
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107070464B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王忠民;常天英;崔洪亮;郭企嘉;田現忠
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04J1/04;H04J3/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：包括專用集成電路、數字信號處理器和多路同步頻分復用通道，其中，所述專用集成電路將多個頻率的正弦波形數據傳輸給數字信號處理器，所述數字信號處理器將接收的波形數據發送給對應的同步頻分復用通道，并每隔一定的時間對接收的波形數據進行輪轉；

所述多路同步頻分復用通道中的每一路都包括依次連接的數模轉換器、低通濾波器、混頻器和倍頻放大網絡，分別對接收的波形數據進行數模轉換、低通濾波、和本振信號的上變頻混頻以及混頻信號的功率放大，以生成多路掃頻信號；

所述專用集成電路包含數字矩陣存儲模塊和高速總線發送模塊，并通過高速數字總線連接到數字信號處理器；

所述數字矩陣存儲模塊以2維數組的形式存儲了N個頻率的正弦波形數據，每個頻率的數據點數是M，數字矩陣含有N×M個數據；高速總線發送模塊將波形數據通過高速數據總線發送給數字信號處理器。

2.如權利要求1所述的一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：所述數字信號處理器包含高速總線接收模塊和數模轉換驅動模塊，將處理后的波形數據分別發送給各個數模轉換器；

所述高速總線接收模塊接收來自集成電路的波形數據；所述數模轉換驅動模塊驅動各個數模轉換器工作，將各個頻率的正弦波形數據發送給對應的數模轉換器，并且每隔一定的時間對送往各個數模轉換器的波形數據進行輪轉。

3.如權利要求1所述的一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：各個數模轉換器完成數字信號到模擬信號的轉換，輸出低頻掃頻信號給對應的低通濾波器，低通濾波器對低頻掃頻信號進行低通濾波，去掉高頻噪聲成份，輸出給對應的混頻器；混頻器完成低頻掃頻信號與本振信號的上變頻混頻，輸出S波段掃頻信號給對應的倍頻放大網絡。

4.如權利要求1所述的一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：所述倍頻放大網絡，均包括依次連接的第一倍頻器、第一帶通濾波器、第二倍頻器、第二帶通濾波器、第三倍頻器、第三帶通濾波器和功率放大器。

5.如權利要求1所述的一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：所述本振信號產生S波段點頻信號，輸出給各個混頻器。

6.如權利要求1所述的一種多路同步頻分復用毫米波掃頻信號產生裝置，其特征是：所述集成電路和數字信號處理器連接有一個高穩定性晶振，同時接收其提供的工作時鐘。

7.基于如權利要求1-6中任一項所述的裝置的工作方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)根據所需毫米波掃頻信號帶寬和步進頻率大小確定行數，結合數模轉換器采樣率確定列數，構建出數字矩陣；

(2)以數字矩陣的列為單位，將全部N行波形數據同步傳輸給數字信號處理器，數字信號處理器再將波形數據傳輸給N個數模轉換器，數模轉換器完成數模轉換，得到低頻模擬信號；

(3)依次對各路低頻掃頻信號進行輪轉；

(4)多路低頻掃頻信號與本振信號進行上變頻混頻后，進一步進行倍頻和放大操作，得到各個毫米波掃頻信號。

8.如權利要求7所述的工作方法，其特征是：所述步驟(3)中，將掃頻周期分為N份，每一份稱為一個掃頻子周期，將第i個掃頻子周期內的第i個數模轉換器獲得的波形數據轉換為上一掃頻子周期內的第i-1個數模轉換器獲得的波形數據，輸出的低頻模擬信號頻率轉換為上一掃頻子周期內的第i-1個數模轉換器輸出的低頻模擬信號頻率。