多波形雷達(dá)回波中頻模擬器設(shè)計(jì)

該模擬器通過(guò)單片機(jī)(AVR8515)與上位機(jī)進(jìn)行異步串行通信，單片機(jī)完成通信協(xié)議的解包、打包等過(guò)程，接收上位機(jī)中用戶設(shè)定的目標(biāo)和干擾參數(shù)，發(fā)送模擬器的實(shí)時(shí)模擬狀態(tài)信息給上位機(jī)。系統(tǒng)以DSP(ADSP-21060)作為脈沖參數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算單元，單片機(jī)與DSP問通過(guò)雙口RAM進(jìn)行信息交換。DSP得到兩個(gè)目標(biāo)的模擬參數(shù)后，根據(jù)參數(shù)變化的時(shí)間節(jié)拍，計(jì)算一個(gè)相參幀兩目標(biāo)的各脈沖的初相、載頻、脈沖延時(shí)等參數(shù)，并寫給雙口RAM。系統(tǒng)以FPGA(XC2V3000)作為信號(hào)處理與控制單元，F(xiàn)PGA讀取后，在產(chǎn)品提供的處理幀同步信號(hào)和同步調(diào)制脈沖控制下，結(jié)合產(chǎn)品串口傳過(guò)來(lái)的波形類型的信息(如：脈內(nèi)單頻還是線性調(diào)頻)，形成兩個(gè)目標(biāo)的延時(shí)脈沖，并控制兩個(gè)目標(biāo)各自的DDS(AD9858)信號(hào)產(chǎn)生單元，產(chǎn)生出兩個(gè)目標(biāo)信號(hào)。帶限的高斯白噪聲的數(shù)字正交基帶也由FPGA產(chǎn)生，并同步AD9957的數(shù)字正交上變頻功能將基帶調(diào)制到所需的中心頻上。目標(biāo)1、目標(biāo)2和噪聲信號(hào)的合成由模擬電路實(shí)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)一定的功率控制，最后輸出所需的中頻雷達(dá)回波信號(hào)。模擬器系統(tǒng)各單元時(shí)鐘的相參性至關(guān)重要，由專用時(shí)鐘管理芯片(AD9510)產(chǎn)生FPGA，AD9858，AD9957的工作時(shí)鐘。

3 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)
3．1 數(shù)字延時(shí)模塊
對(duì)于脈沖的數(shù)字延遲的實(shí)現(xiàn)，方法1是將DSP計(jì)算得到的延時(shí)時(shí)鐘個(gè)數(shù)值D，轉(zhuǎn)換為N位的二進(jìn)制碼，利用二進(jìn)制碼進(jìn)行控制。可采用如圖2基于寄存器的方法實(shí)現(xiàn)，這種方法優(yōu)點(diǎn)是沒有固定延遲，最小可實(shí)現(xiàn)零延遲。但當(dāng)N增大時(shí)，此法耗費(fèi)的FPGA觸發(fā)器資源呈幾何級(jí)數(shù)增加，因此，不適用于需要實(shí)現(xiàn)很大延時(shí)的場(chǎng)合。