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基于DDS技术的L波段设计范文

时间:2022-06-09 03:38:50

基于DDS技术的L波段设计

《中国西部科技杂志》2015年第五期

1DDS多通道输出应用

N:相位累加器比特数;M:相位累加器实际对ROM寻址的比特数;S:ROM输出正弦信号(离散化)的比特数;B:相位累加器舍去的比特数,满足B=N-M。本系统中应用DDS芯片为国产GM4941,它是一款具有4路独立通道的直接数字频率合成器(DDS),每个通道均可提供独立的相位、频率、幅度控制,最高工作频率可达1.6GHz。所有通道共用一个公共系统时钟,具有固有的同步性,支持多设备同步。GM4941支持频率扫描(sweep),双频键控(FSK-Frequencyswitchkeying),双相键控(PSK-phaseswitchkeying),幅度控制(RAMP和OSK-outputswitchkeying),混频等功能,此外GM4941还支持多芯片同步,易于大于4通道系统的扩展应用。GM4941集成一线和8线串口配置方式,串口配置速度最高可达200MHz,可实现高速、灵活的配置。GM4941内部集成4个14位精度的DAC,能保证很好的动态性能(宽带SFDR>50dBc,窄带SFDR(±2MHzoffset)>72dBc)。

本系统中主要应用DDS芯片双通道独立混频功能,混出两路L波段信号,一路作为发射的基频小信号,另一路作为本振基频小信号,这样就可以实现两路相参的发射与本振信号,也可以输出非常复杂的调制信号。DDS部分应用原理框图如图2所示。该系统实现2通道数字信号发生,主要由一片4通道DDS、FPGA、以及外部接口构成。通过FPGA配置DDS寄存器,使用混频功能,后端连接带通滤波器,生成线性调频、相位编码等L波段信号。该系统以4通道DDS芯片替代了两片AD9910芯片,极大地减小系统体积,降低系统功耗,同时也解决了通道之间精确的同步问题。

2DDS在收发系统中应用

由频率发生器产生频率为F的发射信号,经放大、滤波后,由发射天线将该信号发射出去,完成信号发射过程。由接收天线接收到的回波信号与频率发生器产生的频率为F-5MHz的信号分别与由频率为F-300MHz的相参信号混频,产生频率分别为300MHz和295MHz的中频信号,其中频率为300MHz的信号包含目标特性信息,频率为295MHz的信号经滤波放大后作为二次混频的本振信号。频率为300MHz的中频信号经对消模块处理,其中的主波泄漏信号和近距离墙杂波得到了抑制,再经放大滤波后,与频率为295MHz的本振信号进行混频处理,得到频率为5MHz的中频信号。该信号经灵敏度频率控制(SFC)电路处理后,得到了最终的中频输出。图3收发系统原理框图

3总结

综合上述,本系统抛弃了以往采用多片DDS芯片输出300MHz以下中频,然后加多级混频器混频到L波段信号的方法。大胆采用仅由一片DDS芯片实现了多路L波段射频信号,以此为基础设计了L波段收发系统,降低了成本、减低了功耗、缩小了体积、提高了性能。经测试性能良好,满足整机要求。并且为今后多通道收发系统设计开辟了新思路。

作者:王传阳 单位:中国电子科技集团公司第二十研究所

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