专利名称：基于dds的脉冲压缩雷达线性调频源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脉冲压缩雷达线性调频源，尤其涉及一种基于DDS(即直接数字式频率合成器)的脉冲压缩雷达线性调频源。
背景技术：
对于普通脉冲多普勒雷达而言，脉冲时宽越小距离分辨力越高，而脉冲时宽越大探测距离越远，距离探测能力和距离分辨力是一对矛盾。雷达距离分辨率取决于信号时域宽度，距离探测能力取决于脉冲的时宽和重复频率。对于普通脉冲雷达，脉冲信号的时宽带宽积约为1(BT 1)，两者不能同时得到提高。而脉冲压缩波形具有较大的时宽带宽积，通常远远大于I (BT>>1)。它采用宽脉冲发射以提高发射平均功率、保证足够的最大作用距离，而在接收时则采用相应的脉冲压缩技术获得窄脉冲，以提高距离分辨率，因而能很好的解决作用距离和分辨能力之间的矛盾。脉冲压缩波形设计是脉冲压缩雷达设计的关键之一，线性调频信号被广泛应用于脉冲压缩体制雷达中，其主要原因在于线性调频信号对多普勒频移比较不敏感目前，脉冲压缩雷达线性调频信号的产生装置主要有两种I、采用基于VCO (即压控振荡器)的装置产生线性调频信号，通过产生具有一定周期的线性变化的电压波形来激励VC0，由于VCO的瞬时输出频率随激励电压的大小呈线性变化，从而使得VCO能输出周期性线性调频信号。控制部分产生控制信号打开或关闭开关则可产生脉冲线性调频信号。这种装置的缺陷在于=(I)VCO对环境温度比较敏感，不稳定因素较多，产生的信号频率稳定度低，线性度及脉冲间的相关性不理想；(2)传统的射频开关关断比较低，信号泄露较严重，在开关关闭期间不能完全关断信号。2、采用基于FPGA (即现场可编程门阵列)和高速DA (即数模转换芯片)的装置产生线性调频信号，使用FPGA作为控制器，计算输出信号幅度，计算后的值输入高速DA，高速DA输出信号经过低通滤波器平滑波形后产生线性调频信号。这种装置的缺陷在于(1)由于FPGA工作时钟频率的限制，导致DA的数据率低，频率精度较差；(2)采用低成本FPGA时，程序算法设计较为复杂，不利于更改线性调频信号的调频带宽或者调频脉宽，灵活性较差。
发明内容本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于DDS (即直接数字式频率合成器)的脉冲压缩雷达线性调频源。本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的本实用新型所述基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源包括可编程逻辑器件、直接数字式频率合成器和带通滤波器，所述可编程逻辑器件的控制信号输出端与所述直接数字式频率合成器的控制信号输入端连接，所述直接数字式频率合成器的线性调频信号输出端与所述带通滤波器的信号输入端连接，所述带通滤波器的信号输出端为所述脉冲压缩雷达线性调频源的信号输出端。直接数字式频率合成器简称DDS，DDS同DSP (数字信号处理)一样，是一项关键的数字化技术。与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点。可编程逻辑器件(简称CPLD)具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化的优点。具体地，所述直接数字式频率合成器采用型号为“AD9858”的芯片；所述可编程逻辑器件采用型号为“MAX3128ATC100”的芯片。本实用新型的有益效果在于本实用新型通过可编程逻辑器件控制直接数字式频率合成器产生线性调频信号，该线性调频信号的频率分辨率高、频率稳定度高、脉冲间相关性强，能够灵活更改脉冲线性调频信号的调频带宽或者调频脉宽，缩短了脉冲压缩雷达线性调频源的开发周期。

图I是本实用新型基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源的电路结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图I所示，本实用新型所述基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源包括可编程逻辑器件、直接数字式频率合成器和带通滤波器，可编程逻辑器件的控制信号输出端与直接数字式频率合成器的控制信号输入端连接，直接数字式频率合成器的线性调频信号输出端与带通滤波器的信号输入端连接，带通滤波器的信号输出端为脉冲压缩雷达线性调频源的信号输出端。直接数字式频率合成器简称DDS，可编程逻辑器件简称CPLD。结合附图，直接数字式频率合成器采用型号为“AD9858”的芯片，AD9858的工作频率最高可达1GHz，由于该芯片在时钟输人端提供有二分频器，因而其外部时钟最高可达2GHz。AD9858内部集成有10位数模转换器，其频率分辨率(即频率累加器位数)为32位，输出高达400MHz的信号。而其内部集成的可编程快速充电泵(charge pump)和鉴频器(phase frequency detector)使其非常适合于高速DDS和锁相环结合应用的场合；同时,它还提供有模拟混频器，适用DDS-PLL和混频器相结合的应用场合。此外，AD9858的杂散抑制性能和谐波抑制性能也非常突出，当输出40MHz信号时，±1ΜΗζ带宽内的数模转换SFDR为-87dBc，输出180MHz信号时，± IMHz带宽内的数模转换SFDR为_84dBc。AD9858具有扫频输出的功能，在此系统中就使用扫频功能产生线性调频信号，AD9858不具备定时的功能，所以需要外不定时来实现对脉宽的控制，AD9858的线性调频工作原理是先指定频率起始点和步进频率，并使频率以系统时钟的1/8或者其整数倍进行累加，但是在没有指定上限的情况下，会一直扫频至1/2参考时钟处，故需要做好上限频率的控制，利用外部定时器实现对上限频率的准确控制。可编程逻辑器件即CPLD采用型号为“MAX3128ATC100”的芯片。CPLD在该系统中的功能是控制AD9858产生脉冲线性调频信号，由于AD9858的配置逻辑较为简单，故在本系统中采用小规模的MAX3128ATC100，完成对AD9858的配置，MAX3128ATC100具有128个逻辑单元，80个用户可用10，足以在雷达系统中对AD9858进行实时控制。DDS的工作过程如下系统上电后，依次向CFR、FTW、DFTW、DFRRW写入控制字，然后等待外部激励脉冲信号，当检测到外部激励脉冲的上升沿后，产生一个update信号，更新参数后DDS开始输出线性调频信号。输出线性调频信号有效后立刻对地址0X02的寄存器进行操作，将bit3置为高电平，并使相位累加器的清零为有效，当检测到外部激励信号的下降沿后，产生一个update信号，停止线性调频信号输出。停止线性调频信号有效后立即对0X02地址进行操作，将bit3置为低电平，并能相位累加器清零无效，当检测到激励信号的上升沿后产生update信号，输出线性调频信号。如此循环，即可产生周期性的脉冲线性调频信号。
权利要求1.一种基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源，其特征在于包括可编程逻辑器件、直接数字式频率合成器和带通滤波器，所述可编程逻辑器件的控制信号输出端与所述直接数字式频率合成器的控制信号输入端连接，所述直接数字式频率合成器的线性调频信号输出端与所述带通滤波器的信号输入端连接，所述带通滤波器的信号输出端为所述脉冲压缩雷达线性调频源的信号输出端。
2.根据权利要求I所述的基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源，其特征在于所述直接数字式频率合成器采用型号为“AD9858”的芯片。
3.根据权利要求I所述的基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源，其特征在于所述可编程逻辑器件采用型号为“MAX3128ATCIOO ”的芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种基于DDS的脉冲压缩雷达线性调频源，包括可编程逻辑器件、直接数字式频率合成器和带通滤波器，所述可编程逻辑器件的控制信号输出端与所述直接数字式频率合成器的控制信号输入端连接，所述直接数字式频率合成器的线性调频信号输出端与所述带通滤波器的信号输入端连接，所述带通滤波器的信号输出端为所述脉冲压缩雷达线性调频源的信号输出端。本实用新型通过可编程逻辑器件控制直接数字式频率合成器产生线性调频信号，该线性调频信号的频率分辨率高、频率稳定度高、脉冲间相关性强，能够灵活更改脉冲线性调频信号的调频带宽或者调频脉宽，缩短了脉冲压缩雷达线性调频源的开发周期。
文档编号G01S7/28GK202815211SQ201220536159
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者谢承华 申请人:成都远望科技有限责任公司