[发明专利]一种基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法

权利要求书

1.一种基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、通过高速DAC的半采样率f_s和通道数M计算确定DDS IP核处理时钟速率f_DDS，确定DDS IP核的相位控制字量化位数q，并根据高速DAC工作数据位宽确定DDS IP核输出数据位宽；

步骤2、通过LFM信号的带宽B和持续时间τ预先计算好起始频率f₀所对应的DDS相位控制字k₀，以及频率增量Δf所对应的DDS相位控制字Δk；

步骤3、将相位控制字k₀和Δk作为FPGA的输入信号，FPGA根据相位控制字k₀和Δk计算每一路DDS IP核的相位偏置k_off(m)和初始相位增量k_inc(m,0)；

步骤4、FPGA根据相位控制字k₀和Δk计算出每一路DDS IP核的相位增量的变化量dk_inc，再根据相位增量的变化量dk_inc进行迭代计算每一路DDS IP核在时刻i的输入相位控制字增量k_inc(m,i)；

步骤5、配置M个DDS IP核，将相位偏置k_off(m)和相位控制字增量k_inc(m,i)分别送入M个DDS IP核，输出M路复信号；

步骤6、配置高速DAC，将M路复信号送至高速DAC完成上变频，高速DAC输出大带宽LFM信号。

2.根据权利要求1所述的基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，步骤2包括如下子步骤：

步骤2-1、LFM信号的表达式为：

其中，f₀为起始频率；表示信号的调频斜率；t为时间；

步骤2-2、LFM信号的相位表达式为：

步骤2-3、将时间t离散化后得到相位表达式：

其中，T_s＝1/f_s为复信号的采样周期；N＝f_sτ，表示LFM信号持续时间内的采样点数；

步骤2-4、令表示每个采样点的频率步进，则相位表达式进一步表示为：

步骤2-5、将LFM信号的相位对2π进行q位量化，量化后的相位表示为：

步骤2-6、对步骤2-5的相位分M路抽取，则第m路的相位表示为：

其中，表示第m路的第i个时刻点；

令表示每路DDS IP核中起始频率f₀所对应的DDS相位控制字k₀；

令表示每路DDS IP核中频率增量Δf所对应的DDS相位控制字Δk。

3.根据权利要求2所述的基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，基于相位控制字k₀和Δk的第m路DDS IP核的相位表示为：

4.根据权利要求3所述的基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，步骤3中第m路DDS IP核的相位偏置k_off(m)表示为：

5.根据权利要求4所述的基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，步骤3中第m路DDS IP核的初始相位增量k_inc(m,0)表示为：

6.根据权利要求5所述的基于高速DAC和FPGA的大带宽线性调频信号产生方法，其特征在于，步骤4中第m路DDS IP核的相位增量的变化量dk_inc表示为：