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          基于DDC和DUC的大帶寬DRFM設(shè)計與實現(xiàn)

          作者: 時間:2013-04-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要 介紹了采用技術(shù)的大及其基本原理,并在Matlab中進行了理論仿真,使用QuartusⅡ完成了對整個系統(tǒng)及內(nèi)部模塊的建模,最后在Modelsim中進行了整個系統(tǒng)的功能仿真,為今后技術(shù)的研究提供理論和技術(shù)支持。
          關(guān)鍵詞 數(shù)字射頻存儲器;數(shù)字下變頻;數(shù)字上變頻

          隨著超高速、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),數(shù)字下變頻(Digial Down Converter,)技術(shù)和數(shù)字上變頻(Digital Up Converter,)技術(shù)得到快速發(fā)展,使得系統(tǒng)的瞬時得以提升,其中,采用正交調(diào)制解調(diào)技術(shù)的DRFM,瞬時的可達到600 MHs以上,基本可覆蓋一般雷達信號的帶寬,甚至覆蓋一般雷達信號的所有工作帶寬。由此,使得雷達對抗技術(shù)進入一個新的發(fā)展空間。

          1 大帶寬DRFM基本原理
          技術(shù)的大帶寬,DRFM的基本原理是:由雷達天線接收戰(zhàn)場的雷達信號,將接收到的雷達信號,經(jīng)過高速的ADC變換器進行采樣量化,轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l數(shù)字信號,然后經(jīng)過DDC把ADC變換器輸出的中頻數(shù)字信號變?yōu)榱阒蓄l信號,并將其進行快速存儲。再將高速ROM中的數(shù)據(jù)讀出,對其進行多普勒(Doppler)頻移變換,使得最后輸出信號比原信號多—個多普勒頻移量,從而使輸出信號可以模擬假目標信號的多普勒效應(yīng)。再將多普勒頻移后的信號經(jīng)過DUC做上變頻處理,將零中頻信號搬到中頻,其中DUC過程的各項參數(shù)設(shè)置與DDC中的各項參數(shù)完全一致,以保證能夠完全恢復(fù)出中頻信號的頻帶和相位信息,最后將輸出的數(shù)字中頻信號經(jīng)過DAC變換器恢復(fù)為射頻模擬信號,并送給發(fā)射天線進行發(fā)射。該原理的DBFM基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/153519.htm

          c.JPG



          2 大帶寬DRFM信號仿真
          系統(tǒng)將雷達接收到的射頻雷達信號,經(jīng)過高速A/D變換器采樣量化后得到中頻數(shù)字信號,送入多相濾波原理的DDC模塊,得到基帶I、Q兩路信號。然后與復(fù)信號u.jpg進行復(fù)乘法運算,信號的多普勒頻移,將得到的信號經(jīng)過DUC模塊處理后上變頻為中頻信號,再經(jīng)過DAC輸出,從而實現(xiàn)整個DRFM系統(tǒng)的功能。
          設(shè)輸入中頻信號fIE對應(yīng)的模擬信號x(t)=a(t)cos[2πfot+φ(t)]=a(t)cos[2π(f1+f2)t+φ(t)],假設(shè)振幅a(t)=1,初相φ(t)=0,中頻信號的載波頻率f1=750 MHz,基帶信號頻率f2=50MHz。中頻模擬信號對應(yīng)的信號頻譜如圖2所示。

          d.JPG


          圖2顯示輸入信號頻率為800 MHz,前面200 MHz的頻譜是模擬信號對應(yīng)復(fù)頻率-800 MHz,經(jīng)過采樣率為fs=1 000 MHz的采樣,頻譜進行周期性搬移后,在正半軸產(chǎn)生的鏡像頻率。中頻信號經(jīng)過DDC模塊后的頻譜如圖3所示。

          e.JPG


          如圖3所示,將中頻信號經(jīng)過數(shù)字下變頻(DDC)模塊處理以后,得到的I、Q兩路的信號對應(yīng)的復(fù)信號的頻譜已經(jīng)為基帶信號50 MHz。
          假設(shè)DDS模塊產(chǎn)生的正交信號頻率fd=62.5 MHz,DDC模塊輸出的基帶信號經(jīng)過多普勒頻移后,得到第一組I、Q兩路信號對應(yīng)復(fù)信號的頻譜如圖4所示。

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          圖4所示,頻率從基帶的50MHz搬移到了112 5 MHz,完成了預(yù)想的結(jié)果。
          將得到的信號進行數(shù)字上變頻(DUC)處理,即經(jīng)過與DDC的相反過程后,得到輸出信號的頻譜如圖5所示。

          g.JPG


          圖5所示,信號頻率從112.5 MHz搬移到了862.5 MHz,而載波頻率為750 MHz,基本與理論一致。即輸入的800 MHz中頻信號經(jīng)過DRFM系統(tǒng)后轉(zhuǎn)變?yōu)?62.5 MHz,得到的結(jié)論與實際預(yù)想相同,完成了DRFM系統(tǒng)的功能。


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