基于DSP、DDS和ARM的雷達中頻信號模擬器設計與實現(xiàn)
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本設計中，信號處理機利用信號模擬器輸出的同步時鐘，將其分頻生成觸發(fā)脈沖，送給模擬器DSP的外中斷源4，觸發(fā)脈沖的周期對應雷達信號的PRT（脈沖重復周期）。EPLD分頻時鐘的周期對應雷達脈沖信號的脈寬，該信號提供AD9852的I/O更新時鐘，同時接DSP的外中斷源5。使用兩路DDS。DDS1模擬動目標回波，DDS2模擬雜波信號。
在PC機上，根據(jù)要模擬的目標及環(huán)境特性，通過建立相應模型，計算生成目標回波及雜波的幅度控制字存儲。DSP主程序首先將這些數(shù)據(jù)讀入SDRAM。在設計定的目標角度范圍內(nèi)，每次接收到觸發(fā)信號，經(jīng)由目標距離決定的延時，DSP中斷產(chǎn)生一個目標回波信號。信號的頻率和相位包含目標運動的多普勒頻率信息，幅值從SDRAM讀入；雜波采用DDS2連續(xù)輸出產(chǎn)生，每隔一個脈沖持續(xù)時間DSP進入一次中斷，讀取SDRAM改變雜波的幅值。DSP主程序及中斷處理程序流程如圖4所示。
以上模擬過程采用的雷達信號為簡單矩形脈沖，脈寬等于DDS更新信號的周期。如果采用大脈寬，在脈寬內(nèi)每個DDS更新時鐘到來時，按照巴克碼或M序列改變信號的相位，可模擬相位編碼脈沖壓縮信號。當AD9852工作在CHIRP模式下，通過設置頻率步進步長和斜率計時（即變化的頻率在每個頻率點上停留的時間）控制字，可模擬線形調(diào)頻脈沖壓縮信號。在同一模式下，若在脈寬內(nèi)每個DDS更新時鐘到來時改變頻率步進步長或斜率計時控制字，可模擬非線性一調(diào)頻脈沖壓縮信號，其原理如圖5所示。
（1）利用AD9852的多種工作模式，可方便產(chǎn)生多種雷達信號，而且頻率捷變速度快，捷變時相位連續(xù)，頻率分辨率高達10-6Hz。
（2）通過TMS320C6416同時控制三片DDS，讀寫速度快，保證了實時性和輸出信號相位相參數(shù)。
（3）通過ARM控制USB模塊和DSP主機口，可實時修改信號參數(shù)和加載新的程序及數(shù)據(jù)。
（4）采用三路DDS，并提供同步時鐘輸出，為適應不同體制雷達的要求提供了保證，更具通用性。
實驗和應用結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠模擬多種體制的雷達中頻信號，而且不同信號間切換方便，使用靈活。該系統(tǒng)為雷達中頻信號模擬提供了一個通用的硬件平臺。在此基礎上，通過豐富和完善軟件數(shù)據(jù)庫，可建成通用雷達中頻信號模擬系統(tǒng)。
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