雷达中频信号模拟器设计

雷达中频信号模拟器设计

论文摘要

过去大多采用模拟的方法产生雷达信号波形,所需设备量大且信号精度不高,只能产生几种简单的波形。现代主要采取DDS技术产生雷达信号波形,运用直接数字频率合成产生任意复杂波形的技术日益受到重视。用DDS数字方法可以产生多种信号波形,并且可灵活地实现雷达信号波形的快速捷变。本文介绍了DDS的关键技术,采用USB和FPGA控制DDS芯片产生各种雷达信号的系统。设计并实现了一种由ADI公司生产的直接数字频率合成芯片AD9858模拟产生各种雷达信号系统,能对各种常用雷达信号进行模拟、实现任意编码和编码长度的二相、四相、八相编码,可以满足高线性度、高稳定度、高信噪比和低杂散的要求。本文主要工作是进行系统、DDS及软件设计,包括固件程序、驱动程序和客户应用程序等。设计的最终目的是产生频率为300MHz左右的雷达中频信号;建立一个多种雷达信号的信号库,用计算机可以方便地控制雷达信号参数,为实现信号形式多样、可控制性强、参数可变、任意编码和编码长度的雷达中频信号提供了一个通用模拟平台。本设计采用USB和FPGA控制芯片对AD9858进行控制,即实现了USB设备即插即用等特点又很好的解决了USB不能实时传送AD9858寄存器参数的问题,即若采用USB直接对AD9858的寄存器参数进行传输,由于其自身特点限制不能实现实时传送的要求,从而影响编码信号的模拟生成。这也是本文的创新点。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 研究的目的及意义
  • 1.2 确定系统方案和主要工作
  • 1.3 论文的结构
  • 第二章 系统方案设计
  • 2.1 系统设计
  • 2.1.1 系统工作原理
  • 2.1.2 硬件电路设计
  • 2.2 DDS器件AD9858特点
  • 2.3 DDS器件AD9858操作模式
  • 2.4 DDS设计
  • 第三章 模拟产生雷达信号
  • 3.1 常见的几种雷达信号
  • 3.1.1 普通连续波雷达信号
  • 3.1.2 固定载频矩形脉冲信号
  • 3.1.3 线性调频(LFM)信号
  • 3.1.4 非线性调频信号
  • 3.2 几种相位编码信号
  • 3.2.1 二相编码信号
  • 3.2.2 四相编码信号
  • 3.2.3 八相编码信号
  • 3.3 频率步进雷达信号
  • 3.4 雷达信号模拟过程
  • 第四章 固件和驱动程序
  • 4.1 固件程序
  • 4.1.1 通用可编程接口(GPIF)
  • 4.1.2 GPIF波形设计
  • 4.1.3 固件程序实现
  • 4.2 驱动程序
  • 4.2.1 WDM驱动程序模型简介
  • 4.2.2 设备驱动程序
  • 第五章 应用程序设计
  • 5.1 CYAPI函数库
  • 5.2 应用程序功能实现
  • 5.2.1 信号波形显示
  • 5.2.2 USB设备连接
  • 5.2.3 AD9858的寄存器设置
  • 5.2.4 数据传输
  • 5.3 信号生成
  • 第六章 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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