[发明专利]兼容微波大带宽和中频小步进的捷变频合成方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及属于雷达系统技术领域，应用在雷达频率合成器的设计中，具体为一种兼容微波大带宽和中频小步进的捷变频合成方法。

背景技术

现代雷达需要有很强的电子对抗性能，这样才能具有较强的战场生存能力，不但需要雷达精度高、并且还要求其体积小、重量轻、功耗小。对于雷达的“心脏”频率合成器，其技术指标要求也更加“苛刻”。

直接模拟频率合成技术(Direct Frequency Synthesis)是利用一个或多个不同的晶体振荡器作为基准信号源，经过倍频、分频、混频等途径直接产生许多离散频率的输出信号。其优点是频率稳定度高、捷变时间短，但杂散较难控制，结构复杂。

间接频率合成技术(Indirect Frequency Synthesis)以锁相频率合成为代表，建立在相位负反馈的理论基础之上，利用一个或几个参考频率源，通过谐波发生器混频和分频等技术产生大量的谐波或组合频率，然后用锁相环路把压控振荡器(VCO)的频率锁定在某一谐波或组合频率上，由VCO间接产生所需的输出频率。其优点是频率稳定度高、杂散抑制好，调试方便，但频率转换速度比直接合成方式慢。这种方法主要的不足就是频率转换时间长、频率分辨率较大和相位噪声等指标较差。

直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis，简称DDS或DDFS)是一种基于数字采样和存储技术的频率合成理论。这种方法产生的正弦波具有相位连续性和相位可控制性，由于没有反馈环路、采用数字合成技术所以可获得很快的跳频时间(小于0.1us)和很高的频率分辨率，但杂散比较差，不利的是ROM的寻址时间限制了DDS的调谐带宽，输出频率低、功率耗散大。

性能优良的频率合成器应同时具备输出相位噪声低、频率捷变速度快、输出频带宽和频率点数多等特点需要大带宽微波捷变频信号；同时，在自行雷达系统中，由于车体的运动对动目标检测产生影响，需要对车体运动产生的多普勒频率进行补偿。采用这种技术方法可以同时实现：①产生满足雷达电子对抗性能要求的大带宽微波捷变频信号；②产生中频小步进捷变频信号，提供了一种对车体运动产生的多普勒频率实时补偿的解决方案。

目前在雷达系统中，为了提高抗干扰能力，要求雷达频率合成器都具有大带宽的频率接变频信号。同时，为了提高雷达信号接收信号的信噪比，又要求雷达频率合成器具备良好的相位噪声。这一点在搜索雷达中尤为重要。

在中频小步进捷变频信号合成中采用直接数字式频率合成技术，由于需要产生的频率步进量为赫兹级，我们知道采用DDS技术产生频率时，需要更改其相位寄存器和频率寄存器，每一组频率都要对应一组频率码，在输出频率点数较多时将会需要非常大的数据量，如采用一般的译码存储调用的方式，将很难实现。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种兼容微波大带宽和中频小步进的捷变频合成方法，使频率综合器实现同时产生大带宽微波捷变频信号和中频小步进捷变频信号的技术要求。

本发明的技术解决方案是将直接模拟式频率合成、直接数字频率合成与DSP技术相结合方法进行频率合成，从而充分利用了这几种技术的优点，避开了其技术上的缺陷，实现了频率综合器各项技术指标的优化，在频率带宽的设计上具有横好的的可扩展性，又同时兼容了大带宽微波捷变频和中频小步进捷变频信号功能。

具体技术方案如下：

一种兼容微波大带宽和中频小步进的捷变频合成方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：采用直接频模拟式率合成方法合成M个中频频标信号和N个射频频标信号；所述的中频频标信号的频率间隔为ΔF、带宽为(M-1)ΔF；所述射频频标信号的频率间隔为ΔQ、带宽为(N-1)ΔQ的射频频标信号，其中ΔQ是(M-1)ΔF的整数倍；

步骤2：将中频频标信号和射频频标信号进行混频得到步进为ΔF的微波信号；

步骤3：将步骤2产生的步进为ΔF的微波信号进行2倍频产生步进为2ΔF。