[发明专利]一种模拟雷达回波中频信号的产生方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，涉及一种产生雷达信号处理接收机所需要的模拟回波中频信号的方法。

背景技术

信号源在应用于雷达信号处理时作为必要的测试前端有着广泛且重要的作用，通常采取的方案是采用专用的函数信号发生设备产生标准的正弦波、方波或者调制波，这种方式易于操作且失真小，问题在于受固定设备或设备能力所限，无法根据一些特定的需求调整波形且信号参数的调整有一定范围限制。

在着眼于取代固定设备的涉及特定波形发生器特别是基于FPGA的信号产生方法的相关发明中，DDS技术运用较多，虽然采用的DDS系统结构或许不一，但是原理大致相同，先是对所需波形采样，量化后作为查找表存储，读出后经DA模拟输出，将波形重新合成出来，得到各种波形。从目前可见的信号发生器、波形发生器、雷达中频信号产生方法等文献中均可看到。类似的方法都能实现对不同波形的简单需求，但是存在不能适应雷达信号处理的特定需要的问题，具体体现在波形不符合要求，频率不能达到所指定的范围，以及缺少同步信号而无法产生可变的目标距离参数等问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种回波信号源以实现模拟雷达回波中频信号的设计方法，使雷达信号处理前端轻便易用且成本低，产生的模拟回波信号满足特定的雷达信号处理需要且具备波形可变、参数可调并且具有同步信号等优势，以解决目前采用专用信号发生器存在的波形、参数调节受限及信号产生方法中存在的波形不适用、不可变、频率不匹配、缺少同步信号等无法满足雷达信号处理板测试的特定需要等问题。

技术方案

一种模拟雷达回波中频信号的产生方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、产生载波信号和调制信号：

产生载波信号：将正弦函数波形的N个幅值存成列表，将列表转化为DDS中ROM调用的查找表文件，ROM调用查找表文件后再经DA、滤波输出正弦信号：

u(t)＝cos(2πf_ct)

载波信号的频率ω_c＝2πf_c，通过改变幅值点数N对载波频率ω_c进行调整：

其中f_clk为时钟频率，n为倍频数；

将正弦波与一恒定直流相加并设置初始幅值A₀得到载波信号：

c(t)＝A₀(1+cosω_ct)

产生调制信号：将sinc函数波形的M个幅值存成列表，将列表转化为DDS中ROM调用的查找表文件，ROM调用查找表文件后再经DA、滤波输出调制信号：

m(t)＝sinc(x)

调制信号的频率ω_m根据下式计算：

其中，T_s是雷达扫描周期，p是一个扫描周期所要求包含的调制信号个数；

步骤2：将调制信号和载波信号相乘后经DA、滤波得到波形S(t)：

S(t)＝A(t)(1+cosω_ct)

其中A(t)＝A₀m(t)，通过改变其中m(t)的系数A₀或者对S(t)进行逻辑移位实现幅值调整；

步骤3：每个T_s保留第一个钟形调制波，去掉后面p-1个钟形波，得到雷达回波中频信号。

所述的N为1024。

所述的M为1024。

有益效果

本发明提出的一种模拟雷达回波中频信号的产生方法，采用信号处理板来产生模拟雷达中频回波信号，较之体量庞大且昂贵的信号源设备来说，具有体积轻便、配置灵活、可依据下位机的信号处理要求及时调整参数等特点；而这套模拟回波中频信号的方法，对于雷达信号处理板需要前端信号源具有可变的波形、可实现不同测距范围等定制方案提供了可能，比如要设置成某一中频频段的钟形波信号，而对于不同硬件的可移植更使其可广泛适用于各种平台。示波器测得的最终输出波形证明该方案是合理且完全可行的。

附图说明

图1是中频回波信号顶层设计流程图

图2是算法流程图

图3是DDS设计原理图

图4是已调制的波形

图5是每个间隔里只包含一个钟形调制波的波形

图6是中频回波信号与同步脉冲示意图

图7是DDS的RTL电路图