基于AD9957的多波形雷達(dá)信號產(chǎn)生器
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3 軟件模塊化設(shè)計
3．1 設(shè)計流程
圖5所示為目前大多采用的DDS設(shè)計流程，首先要根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行波形數(shù)據(jù)設(shè)計，并將其以某種格式儲存成文件，隨后用FPGA設(shè)計軟件(Quartus等)進(jìn)行RAM設(shè)計，RAM的對應(yīng)數(shù)據(jù)指定為設(shè)計的波形數(shù)據(jù)文件，最后利用邏輯將數(shù)據(jù)配置到DDS中。如若需要修改波形數(shù)據(jù)，就需要將上述步驟進(jìn)行一次，如若多次修改，是比較繁瑣的。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187791.htm
圖6所示為本設(shè)計中采用的基帶波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生流程，通過在軟件界面中輸入波形參數(shù)，采樣率等數(shù)據(jù)，通過軟件算法，產(chǎn)生數(shù)據(jù)并將據(jù)送入FPGA內(nèi)置的RAM中，在FPGA輸入控制信號的控制下，將采樣數(shù)據(jù)送入DDS芯片中。
3．2 PC軟件
PC機(jī)應(yīng)用軟件完成所有與波形數(shù)據(jù)相關(guān)的運算以及與硬件的數(shù)據(jù)通信功能，如圖7所示為基于Matlab GUI的應(yīng)用軟件界面界面部分，其包含以下一些功能：
(1)波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。對指定的波形形式、脈寬、帶寬等參數(shù)的信號進(jìn)行仿真，包括時域波形數(shù)據(jù)的運算和頻譜分析、顯示，并保存數(shù)據(jù)。目前可生成LFM，NFLM，相位編碼和三角波的信號形式，如需要可添加任意波形。
(2)計算機(jī)數(shù)據(jù)通信。通過計算機(jī)串行口連接系統(tǒng)主板以實現(xiàn)基于RS 232接口的異步串行數(shù)據(jù)通信，接口簡單，配置方便。目的是實現(xiàn)所需波形數(shù)據(jù)由計算機(jī)到波形產(chǎn)生硬件存儲器的下載、校驗。
(3)用戶軟件界面。該界面可完成波形選擇；時寬、帶寬、采樣率、中頻頻率設(shè)定；信號時域波形、頻率一時間關(guān)系顯示；基帶采樣數(shù)據(jù)生成、下載等功能。
(4)可移植性?；贛atlab編譯的人機(jī)界面的M文件可經(jīng)Matlab編譯器(cornpiler)轉(zhuǎn)換為C或C++等不同類型的源代碼，并再次基礎(chǔ)上根據(jù)需要生成可獨立運行的應(yīng)用程序文件，不需要Matlab環(huán)境的支持，大大擴(kuò)展了程序的應(yīng)用范圍。同時對M文件編譯后，運行速度大大提高。
4 實驗結(jié)果
圖8為AD9957工作在單頻輸出模式下，系統(tǒng)時鐘1 GHz，0 dBm，輸出185 MHz點頻頻譜，其雜散優(yōu)于-70 dBc。圖9為AD9957工作在正交調(diào)制模式下，帶寬10 MHz，時寬20μs非線型調(diào)頻信號頻譜。由于篇幅所限，線性調(diào)頻、相位編碼等信號不在此一一列出。
5 結(jié)語
該設(shè)計主要討論一種基于DDS的雷達(dá)信號的實現(xiàn)方法，系統(tǒng)設(shè)計中將軟件與硬件相結(jié)合，操作簡便、靈活，并使軟件具有一定的可移植性。Matlab的編程界面使得操作者能夠方便快捷地修改數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果證明了基于AD9957的多波形雷達(dá)信號產(chǎn)生器實現(xiàn)方法的正確性。由于異步通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡退俾屎虵PGA內(nèi)置ROM容量的有限性，因此如果在PC與RAM間要求更高速度的數(shù)據(jù)傳輸，可以考慮換用PCI總線或計算機(jī)網(wǎng)口傳輸；當(dāng)需要大時寬信號或采樣數(shù)據(jù)量很大，超出單片F(xiàn)PGA內(nèi)部存儲器容量，可換用大容量的芯片或外加存儲設(shè)備。
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