[实用新型]基于DDS的四通道宽带雷达信号源

说明书

技术领域

本实用新型属于高频雷达信号源技术领域，具体涉及一种基于DDS的四通道宽带雷达信号源。

背景技术

理论研究和实践表明，雷达的性能及其四抗能力和雷达信号带宽及形式紧密相关。例如，为了提高测距精度和距离分辨力，对目标进行成像识别，要求雷达发射的信号具有大的带宽、时宽乘积——宽脉冲内附加线性调频或非线性调频信号，以避开干扰频谱，有效对抗瞄准式干扰等。因此研究宽带雷达信号产生技术对提高雷达性能有着重要的意义。

目前，在合成孔径雷达（SAR）中使用最多的是线性调频信号（LFM），其传统的产生方法是模拟技术。直接数字合成技术（direct digital synthesis，DDS）是随着数字集成电路的发展而出现，并迅速走向实用的一种频率合成新方法，利用DDS长生LFM，具有频率分辨率高（可达Hz、MHz）、频率转换时间短（可达ns量级）、宽的输出频率相对带宽、任意波形输出能力以及程控灵活等优点，因此DDS在雷达信号领域获得了广泛的应用，也有一些有关此方面的研究，例如陈泽宗的《多通道多频高频地波雷达DDS数字信号源的设计》，但是DDS在雷达应用上仍然存在通道局限性大、成本高、系统灵活性不足等缺陷。

发明内容

对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于DDS的四通道宽带雷达信号源，本实用新型可以实现宽工作频带、连续相位变化、高频率分辨率、可输出任意波形且可调。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基于DDS的四通道宽带雷达信号源，其特征在于：该雷达信号源包括FPGA电路、DDS处理电路、DAC转换器和电源，所述FPGA电路通过串口和网口与输入电路连接，FPGA电路通过四通道与四路DDS处理电路连接；四路DDS处理电路分别与DAC转换器连接；FPGA电路和DDS处理电路与电源连接。

本实用新型中，FPGA电路中接收串口、网口数据，通过LMB总线和OPB总线进行系统连接，对端口映射、存储空间映射、属性映射参数设置，并将数据经过四通道分配到不同通道，通过GPIO输出标准信号。

DDS处理电路包括依次连接的频率控制字、相位累加器、正弦查询表、D/A转换器和低通滤波器。

本实用新型以YA-DDS-1001型号DDS模块为核心，包括时钟频率2GHz和3GHz四通道，其中2GHz时钟频率可控制在DC～900MHz，1.1GHz～1.9GHz，2.1GHz～2.9GHz范围；3GHz时钟频率可控制在DC～1.4GHz，1.6GHZ～2.9GHz范围，置频时间优于50ns，杂散电平≤-53dBc（窄带时优于-70dBc），谐波电平≤-53dBc。可以实现宽工作频带、连续相位变化、高频率分辨率、可输出任意波形且可调等特点。

本实用新型工作模式包括：单频点模式、扫频模式、混频模式等。由串/网口输入电路、现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）电路、DDS处理电路组成。上述四通道宽带信号产生由输入信息处理、串口和网口控制电路、FPGA电路、DDS处理电路、DAC转换器顺次连接。通过控制逻辑产生的频率字、相位字、幅度字来控制DDS模块产生波形。本实用新型可以灵活配置多种频率扫描波形输出。

所述串口、网口配置可以同时配置全部四路DDS寄存器，当需要配置多路DDS寄存器时，首先配置通用寄存器，激活想要配置的DDS通道。比如要配置第一和第二路DDS，则配置对应寄存器值。在激活DDS通道后，根据通道寄存器列表的地址对通道寄存器进行配置，每次配置通道寄存器时，同一个地址和值，可同时写入之前激活的DDS通道。在进行多路DDS操作时，一次配置中只能配置相同地址和值到各DDS通道中，若要对不同通道DDS配置不同的值，则需要采用单路DDS配置方式。

其中频率扫描率寄存器用于控制频率扫描中相邻两频点变化的时间间隔，反映的是频率扫描的速度。频率扫描间隔时间由式 确定，t 即为频率扫描间隔时间，TSYNC_CLK 为扫描定时器时钟周期，SYNC_CLK 为同步时钟，其与系统时钟的关系为，即系统时钟的4分频时钟。SRR为频率扫描率寄存器，取值为1~。频率扫描率寄存器分为向上扫描率寄存器和向下扫描率寄存器，分别控制频率向上向下扫描的扫描间隔时间。向上扫描表示从低频点向高频点扫描，向下扫描表示从高频点向低频点扫描。