[发明专利]基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统

说明书

技术领域：

本发明属于通信工程领域，是涉及一种基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统。

背景技术：

传统的模拟式单环路或双环路AFC系统由于受模拟电路本身的局限，使得AFC的跟踪速度慢、跟踪频率范围窄、精度低，甚至有可能出现错误跟踪的情况；此外，控制本振的自频控雷达由于在本机振荡器上加装了频率调整装置，影响了本振的频率稳定度，这对目标雷达而言是难以接受的。米波雷达由于其工作频率较低，基本上没有自动频率控制系统，但是米波雷达的发射机工作频率和接收机本机振荡频率由于环境温度、电源电压和负载变化而发生一定的变化，其变化范围从几十千赫兹到数百千赫兹，通常在500～600kHz之间。虽然由此造成的中频频率变化量的绝对值不会超出中频放大器的通频带范围(中频放大器的通频带通常≤1MHz)，但是数百千赫兹的变化量使回波信号不能得到最有效的放大，造成雷达接收机技术、战术性能降低，此时即使加装DSU设备，也由于中频频率漂移的影响，使DSU的性能无法得到最有效的发挥。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明的雷达系统包括米波雷达，分米波雷达和厘米波雷达，其接收机通常是超外差形式的。分米波雷达和厘米波雷达由于工作频率较高，一股都有自动频率控制(AFC)系统，控制本振频率自动跟踪发射频率的变化，或者控制发射频率自动稳定在本振频率对应的频率点上，保证雷达接收机的中频频率稳定。

本发明的有益效果：

系统采用高速高精度实时脉内频率测量技术，利用频率稳定度高达10-9的高稳恒温时标对频率进行倒计数法测量，由单片机对测量结果进行分析处理，并控制DDS频率合成模块，完成对发射频率的搜索和跟踪。系统中除了DDS输出后的滤波、放大电路采用模拟电路外，其它全部采用高速数字电路，并结合了单片机具有的可编程能力，使系统避免了传统模拟式AFC的缺陷，能够实现更加灵活的控制。

附图说明：

图1是本发明的频率控制系统组成框图。

图2是本发明的频率测量模块组成框图。

具体实施方式：

雷达开机后，系统首先工作于搜索模式：单片机控制DDS频率合成模块输出本振频率的最低值，与从发射机耦合过来并经过衰减后的发射脉冲频率混频，取出下变频后的中频信号，经过频率测量模块测量后将结果送入单片机，单片机若判断频率测量结果不是规定的中频频率值，则控制DDS频率合成模块将输出的本振频率按规定的步长调高，重复此过程，直到频率测量系统测量得到的频率值为规定的中频频率值为止。

在跟踪状态，频率测量模块对每一个发射脉冲频率与本振频率下变频得到的中频脉冲频率进行实时精确测量，在发射脉冲结束时将测量结果送入单片机。

根据奈奎斯特采样定律，当DDS系统的时钟为300MHZ时，其输出频率的上限是150MHZ，在工程应用中通常只使用到时钟频率的40％，即120MHZ。某型米波雷达的本振频率上限略高于120MHZ，经查阅AD9854的数据手册，其输出频率能够达到理论的150MHZ；同时经实验证实，AD9854能够在雷达本振频率上限值处稳定工作，且输出信号质量完全可以满足雷达系统对本振的要求。

基于DDS技术的自适应米波雷达本振自动频率控制系统集DDS技术的先进性、全数字脉内频率测量的实时性和单片机软件可编程的灵活性于一体，实现了对每一个发射脉冲的发射频率的实时测量和跟踪，是一种全新的雷达自动频率控制系统。