宽带高精度线性调频信号产生技术

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宽带线性调频信号是高分辨雷达中常用的一种信号。随着数字技术的发展,采用数字方式生成宽带线性调频信号已成为现在雷达系统中普遍采用的方法。本文在利用高速D/A转换器和高性能FPGA的基础上,分别提出了基于电脑高速接口生成宽带高精度线性调频信号和基于串并转换法直接合成宽带高精度线性调频信号两种方案。完成了硬件电路板的制作,观察到实验结果,从而验证了两种方法的有效性。本文从两种不同方案的设计思想、总体方案、电路制作、程序编写、实验结果等方面入手,对两种方案进行详细描述。主要工作有:   ⑴对线性调频信号以及DDS工作原理进行说明。   ⑵提出了两种方案的设计思想和性能指标。分析了两种不同方案的特点、利弊。   ⑶方案一提出了利用高速接口把在电脑中生成数据传送并存储到FPGA中,再由FPGA送给D/A芯片,从而生成高精度线性调频信号的方法,在方案一中生成了具有300MHz带宽的线性调频信号。   ⑸方案二提出了利用并串转换法把多路DDS信号进行合成的方法,生成一路符合要求的宽带线性调频信号,在方案二中生成了具有600MHz带宽的线性调频信号。   ⑹对两种方案总结,提出改进方法:对于方案一,上层软件可以制作的更复杂,使得信号形式多样化。对于方案二,还需要需要加上带通模拟滤波器,这样可以看到经过搬移后不同模拟输出模式的效果。   本文的创新点:①第一次采用电脑高速接口(PCI、PCIE)、高性能FPGA与高速D/A三者结合的方法来制作信号发生器,信号形式灵活多变。②把多路DDS信号合成,解决了由于FPGA IO速度不够导致的不能产生大带宽信号的问题。③在方案二中,利用D/A转换器的不同模式输出功能,可以在前三个奈奎斯特区内任意放置载波做到信号的直接射频发射。
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