[发明专利]一种宽频线性调频连续波信号产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种调频连续波信号产生装置，尤其涉及一种宽频线性调频连续波信号产生装置，用于毫米波测速测距雷达的信号源部分。

背景技术

连续波雷达利用连续波波形，该波形可以看成是形式为                                                的纯正弦波。从静止目标和杂波来的雷达回波的频谱将集中在处。运动目标回波的中心频率将便宜，即多普勒频率。因此，通过测量该频率差，连续波雷达可以非常精确的提取目标的径向速度。由于连续波辐射的连续特性，不能对运动物体进行距离测量。因此采用线性调频连续波，这样既可以测量距离，也可以测量多普勒信息。所以需要产生调频连续波信号。

目前，最成熟的线性调频连续波信号的产生方式是通过专用DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器，以下简称数字频率合成器）芯片来产生。当然也可以采用压控振荡器和其他方法来实现，但是其实现方法相对于专用DDS芯片来说要复杂的多，线性度也很难达到要求，并且实时更改其频率范围也要困难的多。由于毫米波雷达高的分辨率和测距精度越来越受到各国的青睐，目前已经得到越来越广泛的应用，正是由于其高的距离分辨率和测距精度从而对其调频连续波的线性度提出了更高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能够满足毫米波线性调频连续波雷达对距离分辨率和调频线性度的要求，且结构简单，成本低廉的宽频线性调频连续波信号产生装置。

本发明采用以下技术方案：

一种宽频线性调频连续波信号产生装置，该装置包括信号产生控制模块、电源供电模块、上变频模块以及信号调理电路；所述信号产生控制模块包括控制器及与该控制器信号连接的数字频率合成器；所述上变频模块包括上混频器和带通滤波器，上混频器的输出端和带通滤波器的输入端相连；所述信号调理电路包括顺次信号连接的射频变压器、功率放大器、模拟低通滤波器；其中数字频率合成器的输出与射频变压器的输入相连接，模拟低通滤波器的输出与上混频器的输入相连接；电源供电模块用于各部件的供电。

所述控制器为FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）。

所述信号产生控制模块还包括一个外接晶振，该晶振发出的时钟信号经功分器分为两路分别传输给FPGA及数字频率合成器。

所述宽频线性调频连续波信号产生装置的控制参数通过与所述FPGA的输入端相连接的计算机输入；该计算机与FPGA可通过各种有线或无线方式连接，本发明采用最常用的以太网连接。

本发明采用FPGA控制数字频率合成器产生调频连续波信号，使整个装置的结构简单，成本低廉，并使用外接晶振输入时钟信号从而满足了对系统时钟的高要求；并通过与FPGA连接的计算机进行控制指令的输入，可通过计算机软件界面实时控制其输出频率、带宽和幅度等控制参数。相比现有技术，本发明具有信号线性度好、输出带宽较宽、结构简单、稳定可靠的优点。

附图说明

图1为本发明的宽频线性调频连续波信号产生装置的结构框图；

图2为本发明的宽频线性调频连续波信号产生装置的硬件结构示意图；

图3为本发明的宽频线性调频连续波信号产生装置生成调频连续波信号的过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

本发明的宽频线性调频连续波信号产生装置，如附图1所示（图中虚线框内部分），包括信号产生控制模块、电源供电模块、上变频模块以及信号调理电路；所述信号产生控制模块包括控制器及与该控制器信号连接的数字频率合成器；所述上变频模块包括上混频器和带通滤波器，上混频器的输出端和带通滤波器的输入端相连；所述信号调理电路包括顺次信号连接的射频变压器、功率放大器、模拟低通滤波器；其中数字频率合成器的输出与射频变压器的输入相连接，模拟低通滤波器的输出与上混频器的输入相连接；电源供电模块用于各部件的供电。