擴跳頻信號產生器的研制

摘要：分析了機載擴跳頻體制電臺的測試需求，利用公共技術平臺與開放式軟件結構、高性能硬件系統(tǒng)與Matlab／Simulink組成一體的集成開發(fā)環(huán)境，采用高速DAC／ADc、DSP／FPGA、寬帶多模式頻率合成器、數字IF處理、總線等技術，實現(xiàn)擴跳頻信號的產生，滿足機載擴跳頻體制電臺接收機性能指標的測試需求。研制過程中，解決了DSP／FPGA及實時數字信號處理、寬帶多模式頻率合成、模塊化體系結構設計等問題。
關鍵詞：擴頻通信；頻率合成；檢測系統(tǒng)

O 引言
根據戰(zhàn)術通信需要，機載通信電臺普遍采用擴頻和跳頻技術，在完成常規(guī)通信的基礎上，完成擴頻和跳頻的保密通信，隨著數據鏈裝備的配備，電臺和通信端機將向寬帶、數字調制、擴跳混合擴頻、高速跳頻、軟件化、自組織網絡方向發(fā)展。
目前市場上提供的無線電綜合測試設備、信號產生儀器僅完成機載通信電臺常規(guī)性能的測試，例如測試AM和FM調制方式下的功率、調制度、靈敏度、靜噪靈敏度、選擇性、音頻電壓等，對擴跳頻參數，如：直接序列擴頻(DS)方式的載波調制方式、話音數碼率、擴譜主瓣帶寬、接收機靈敏度、發(fā)射機功率、DS抗干擾容限、直接序列擴頻加跳頻(DS+FH)方式的調制方式、跳頻頻段、跳頻帶寬、跳頻最小間隔、跳頻速率、系統(tǒng)組網數、電臺入網要求、話音數碼率、接收機靈敏度、發(fā)射機功率、DS+FH抗干擾容限等沒有專用的測試儀器，特別是對DS、FH、
DS／FH工作模式下的接收機的性能指標的測試由于擴跳頻電臺的專用性的特殊要求，目前無貨架產品，因此需要開發(fā)與擴跳頻體制電臺配套的擴跳頻信號產生器。

1 設計思想
1．1 需求分析
(1)UHF頻段(超短波)。頻率范圍：1 08．000～399．975MHz；信道間隔、信道數：可以預置；頻率準確度：1ppm；電平范圍：-30～-110dBm；調頻圖案：內部產生、外部輸入；DS擴頻碼型：m、M、Gold；話音數碼率：32kb／s．
(2)VHF頻段(短波)。頻率范圍：2．0OO0～29．9999MHz；信道間隔、信道數：可以預置；頻率準確度：1ppm；頻率穩(wěn)定度：0．5ppm／d；電平范圍：-10～-110dBm；電平調整步進：1dB；調制方式／工作模式：CW、DSB-AM、LSB-AM、USB-AM、FH；
(3)通信控制接口與協(xié)議。接口：DB25F；通信數據格式：RS-232。
1．2 設計思路
綜合化程度高：適應多種類型、型號的航空電子設備的接口信號環(huán)境，產生各型擴跳頻電臺接收機測試需要的擴跳頻參數；結構靈活、開放性好：針對不同的運用需求，采用相應的硬件／軟件組合，節(jié)約系統(tǒng)成本，使系統(tǒng)可重構、可移植；智能化程度高、控制靈活：硬件系統(tǒng)提供主機程序開發(fā)API，方便用戶對平臺處理器進行編程配置和與硬件平臺進行數據交換、控制；使用方便、便攜性好。
擴跳頻信號產生器實現(xiàn)以下功能：合成VHF／UHF各種制式發(fā)射信號；VHF、UHF可以同時工作；具備高速跳頻功能；具備基帶信號處理能力；標準的接口控制功能、數據處理功能；具有狀態(tài)報告與自檢功能；顯示狀態(tài)、參數功能；軟件具備可重置、可移植功能。

2 檢測系統(tǒng)設計
2．1 基本組成
硬件平臺選用CPCI作為系統(tǒng)內部總線，組成具有很大的靈活性，可根據不同的測試對象進行重構，系統(tǒng)組成如圖1所示。