[发明专利]一种基于FPGA和DAC的宽带线性调频信号实时产生方法

权利要求书

1.一种基于FPGA和DAC的宽带线性调频信号实时产生方法，其特征在于步骤如下：

(1)确定需要的宽带线性调频信号参数，所述宽带线性调频信号参数包括中心频率、时宽、带宽、占空比；

(2)结合宽带线性调频信号参数确定DAC芯片的处理时钟速率；

(3)根据DAC芯片的处理时钟速率以及FPGA芯片的处理能力确定FPGA实时并行处理宽带线性调频信号的路数以及时钟速率；根据宽带线性调频信号的精度要求确定FPGA实时计算的角度量化位数；

(4)通过FPGA加法器计算每路宽带线性调频信号的实时角度；

(5)求取每路宽带线性调频信号实时角度的余弦值；

(6)确定DAC芯片的MUX配比值，通过FPGA控制DAC芯片实时输出宽带线性调频信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和DAC的宽带线性调频信号实时产生方法，其特征在于：所述步骤(2)中，DAC芯片的处理时钟速率的确定方法如下：

DAC芯片的处理时钟速率f_DAC满足n取能够满足f_DAC≥2(f_H-f_L)的最大整数值，f₀表示宽带线性调频信号的中心频率，f_H表示宽带线性调频信号的最高频率，f_L表示宽带线性调频信号的最低频率，f_DMAX表示DAC芯片标称的最高工作频率。

3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA和DAC的宽带线性调频信号实时产生方法，其特征在于：所述步骤(3)中，FPGA实时并行处理宽带线性调频信号的路数以及时钟速率的确定方法如下：

FPGA实时并行处理宽带线性调频信号的时钟速率FPGA与DAC的接口数据速率其中MUX为DAC芯片的MUX值，MUX的选取需同时满足以及其中f_max和f_{max_int}分别表示FPGA芯片的最高工作速率和最高接口速率，k₁表示FPGA芯片最高工作速率的降额因子，k₂表示FPGA芯片最高接口速率的降额因子；

FPGA实时并行处理宽带线性调频信号的路数N＝2×MUX。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和DAC的宽带线性调频信号实时产生方法，其特征在于：所述步骤(4)中，计算FPGA处理的每路宽带线性调频信号实时角度的方法如下：

(4.1)利用如下标准线性调频信号表达式计算FPGA处理的第i路宽带线性调频信号实时角度的初值Θ(i-1)：

Θ(i-1)＝θ((i-1)T)×2^p/2π 1≤i≤N

θ(t)＝2πf_at+παt²,t＝[0,τ)

其中f_a表示宽带线性调频信号的起始频率，表示宽带线性调频信号的调频率，B表示宽带线性调频信号带宽，τ表示宽带线性调频信号时宽，p表示FPGA实时计算的角度量化位数；T为DAC时钟周期；

(4.2)第m时刻，FPGA处理的第i路宽带线性调频信号实时角度Θ(Nm+i-1)为：

Θ(Nm+i-1)＝Nf_aT2^p+(N+2i-2)NαT²2^p-1+N²(m-1)αT²2^p+Θ(N(m-1)+i-1)

N为FPGA实时并行处理宽带线性调频信号的路数。