[發明專利]一種無間斷調頻連續波信號發生器

在審

• 申請號: 202010191761.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111355488A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 高翔;馮飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發明公開一種無間斷調頻連續波信號發生器，其包括兩路結構相同的基于鎖相環的調頻連續波信號發生器，以及一個多路選擇器，每路調頻連續波信號發生器均包括鋸齒波發生器部分和鎖相環部分。兩路調頻連續波信號發生器中的鋸齒波發生器工作周期互補，即在一路鋸齒波發生器進行鋸齒波掃頻時，另一路鋸齒波發生器鎖定在基準頻率不變；所述的多路選擇器有兩路輸入，分別為兩路調頻連續波信號發生器的壓控振蕩器輸出信號；在每一路進行鋸齒波掃頻時，多路選擇器將其選通作為多路選擇器亦即整個無間斷調頻連續波信號發生器系統的輸出。本發明的信號發生器能夠避免雷達工作期間出現測距結果不準確的工作情況，保證雷達全時工作，增強雷達的可靠性。

技術領域

本發明屬于射頻集成電路領域，具體涉及一種無間斷調頻連續波信號發生器。

背景技術

隨著自動駕駛技術的不斷發展，雷達測距的精度和可靠性變得越來越重要。目前，主流的雷達系統主要有三種：超聲波雷達，激光雷達和毫米波雷達，其中毫米波雷達因其作用距離遠、成本適中、不受惡劣天氣影響等優點，成為自動駕駛系統中車載雷達的首選。而在毫米波雷達中，FMCW雷達即調頻連續波雷達因為采用測量頻率差而不是時間差的特點，極大地降低了測量的難度，成為了毫米波雷達的首選。

調頻連續波雷達的原理是通過調節信號發生器部分的鎖相環的分頻比，將輸出頻率控制為鋸齒波掃頻，通過比較當前發射脈沖與回波脈沖之間的頻率差得到發射脈沖與回波脈沖之間的時間差，進而得到與目標物之間的距離。因此，為了實現良好的測距性能，鋸齒波掃頻必須是連續的。對于傳統的調頻連續波信號發生器，使用一路鎖相環結構輸出連續鋸齒波，在一個掃頻周期結束之后，頻率會由最高值跳變到掃頻基準頻率。由于鎖相環的帶寬有限，因此在這一過程中不可避免地會出現鎖相環輸出無法鎖定的情況，導致在鎖相環輸出重新鎖定之前的這一段時間雷達無法正常工作，對其性能帶來負面影響。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種無間斷調頻連續波信號發生器，其能夠避免在輸出中出現鎖相環失鎖的情況，以保證雷達全時工作。

本發明的目的通過如下的技術方案來實現：

一種無間斷調頻連續波信號發生器，其包括兩路結構相同的基于鎖相環的調頻連續波信號發生器，以及一個多路選擇器，每路調頻連續波信號發生器均包括鋸齒波發生器部分和鎖相環部分。

兩路調頻連續波信號發生器中的鋸齒波發生器工作周期互補，即在一路鋸齒波發生器進行鋸齒波掃頻時，另一路鋸齒波發生器鎖定在基準頻率不變；

所述的多路選擇器有兩路輸入，分別為兩路調頻連續波信號發生器的壓控振蕩器輸出信號；在每一路進行鋸齒波掃頻時，多路選擇器將其選通作為多路選擇器亦即整個無間斷調頻連續波信號發生器系統的輸出。

進一步地，每一路調頻連續波信號發生器的信號產生部分均采用II型鎖相環，包括鑒頻鑒相器、電荷泵、環路濾波器、壓控振蕩器、分頻器、鋸齒波發生器及Sigma-Delta調制器，參考信號由鑒頻鑒相器模塊輸入，依次經過電荷泵、環路濾波器、壓控振蕩器后，反饋信號由分頻器分頻后輸入鑒頻鑒相器，所述的分頻比由鋸齒波發生器及Sigma-Delta調制器生成。

進一步地，兩路調頻連續波信號發生器工作占空比均為50％，每路調頻連續波信號發生器進行一個周期的鋸齒波掃頻后，接下來的一個周期鎖定在掃頻基準頻率輸出，以此保證多路選擇器的輸出是連續的鋸齒波，在兩個掃頻周期之間不出現失鎖，且每個掃頻周期的頻率變化相同。

本發明的有益效果如下：