[发明专利]一种地面和星载通用的超宽带雷达信号发生装置及方法

权利要求书

1.一种地面和星载通用的超宽带雷达信号发生装置，与上位机连接，其特征在于，包括总线控制通信模块、宽带波形发生模块和模拟校正信号产生模块，

所述总线控制通信模块，基于FlexRay总线，实时接收所述上位机发出的控制指令，并产生相应的波形控制信号；

所述宽带波形发生模块，包括相互连接的FPGA子模块和DAC，所述FPGA子模块包括FPGA，其接收所述波形控制信号，并根据外部时钟信号和DAC反馈的时钟信号，利用FPGA资源单独构造相位累加器和SIN/COS查找表，产生多路并行数字信号并利用FPGA高速逻辑资源OSERDES输出，所述DAC接收所述并行数字信号进行并串转换，并经过直接式数字合成方法，输出雷达波形；

所述模拟校正信号产生模块，对接收到的所述雷达波形信号先进行上变频，将信号频率向高频搬移，得到第一输出信号，然后通过倍频器对第一输出信号的带宽进行N倍的展宽，得到第二输出信号，使得第二输出信号与第一输出信号不存在带宽叠加，通过滤波器将第二输出信号提取出来，再将第二输出信号下变频至设定的频段，最后通过功分器和数控衰减器输出一路和通道、两路差通道的模拟校正信号；

所述FPGA通过相位抖动来扩展传统相位截短波形综合体系的谱线能量结构，同时利用泰勒级数修正来提高信号的动态范围，产生低相位噪声和高无杂散动态范围的并行数字信号。

2.根据权利要求1所述的一种地面和星载通用的超宽带雷达信号发生装置，其特征在于，所述DAC的转换速度为3Gbps，可提供1.2GHz的带宽。

3.根据权利要求1所述的一种地面和星载通用的超宽带雷达信号发生装置，其特征在于，所述FPGA子模块包括四个DDS单元，所述DDS单元包括四个DDS子单元，每个所述DDS子单元同步产生数据，并由LVDS单元进行并串转换后产生四路并行信号，所述四路并行信号经LVDS总线输出至DAC。

4.根据权利要求1所述的一种地面和星载通用的超宽带雷达信号发生装置，其特征在于，所述宽带波形发生模块，用于产生线性调频LFM、非线性调频NLFM和相位编码波形。

5.一种雷达信号发生方法，由权利要求1—4任一项所述的装置实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、总线控制通信模块实时接收所述上位机发出的控制指令，并产生相应的波形控制信号，所述波形控制信号包括宽带产生信号、窄带产生信号、脉冲宽度和波形种类；

S2、FPGA接收所述波形控制信号，构造相位累加器和SIN/COS查找表，产生多路并行数字信号并利用FPGA高速逻辑资源OSERDES输出；

S3、DAC接收所述并行数字信号进行并串转换，经过直接式数字合成方法，输出雷达波形；

S4、模拟校正信号产生模块对接收到的所述雷达波形依次进行上变频、N倍频和下变频后得到设定频段的波形信号，最后通过功分器和数控衰减器输出一路和通道、两路差通道的模拟校正信号；

所述步骤S4具体为：所述模拟校正信号产生模块，对接收到的所述雷达波形信号先进行上变频，将信号频率向高频搬移，得到第一输出信号，然后通过倍频器对第一输出信号的带宽进行N倍的展宽，得到第二输出信号，使得第二输出信号与第一输出信号不存在带宽叠加，通过滤波器将第二输出信号提取出来，再将第二输出信号下变频至设定的频段，最后通过功分器和数控衰减器输出一路和通道、两路差通道的模拟校正信号；

所述步骤S2具体为：所述FPGA通过相位抖动来扩展传统相位截短波形综合体系的谱线能量结构，同时利用泰勒级数修正来提高信号的动态范围，产生低相位噪声和高无杂散动态范围的并行数字信号。