超高速雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)簡(jiǎn)介

3.一種高速實(shí)時(shí)多功能數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

采用頻域法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高速實(shí)時(shí)多功能數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng);系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)就采用圖3的方式.這里，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵問(wèn)題是FFT芯片的速度;我們選擇了可在98us時(shí)間內(nèi)完成1024點(diǎn)FFT的高速專(zhuān)用FFT芯片.系統(tǒng)中存儲(chǔ)參考碼的EPROM可以存放不同的匹配濾波器參數(shù)，只要變換EPROM的地址，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)形式的脈沖壓縮.因此，這是一種高速、實(shí)時(shí)、多功能的數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng).

七、超高速雷達(dá)信號(hào)發(fā)生器/回波模擬器的實(shí)現(xiàn)

1.直接數(shù)字合成法實(shí)現(xiàn)超高速信號(hào)發(fā)生器

DDS的基本原理如圖4所示[20]，其核心內(nèi)容是超高速D/A變換器和一個(gè)正弦查找表.這里，正弦查找表存儲(chǔ)了一個(gè)完整的正弦波在不同相位上的幅度值;因此，只要改變正弦查找表的尋址方式，就可以獲得不同類(lèi)型的數(shù)字信號(hào);再經(jīng)過(guò)DA變換器和低通濾波器，就是所需要的模擬信號(hào).

圖4　DDS技術(shù)的原理框圖

2.超高速雷達(dá)回波模擬器的實(shí)現(xiàn)

(1)雷達(dá)回波模擬的基本原理[10]　雷達(dá)回波模擬器的實(shí)質(zhì)是“分立DDS”的方法，即把DDS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(即DDS中的正弦查找表)和DA變換器分離開(kāi)，并采用隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM代替DDS中的ROM.這樣，在分立的隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)可以存儲(chǔ)各種復(fù)雜的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，而且可以實(shí)時(shí)修改，這樣就可以實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo)回波和干擾背景的模擬.

(2)雷達(dá)回波模擬的主要模塊　雷達(dá)回波模擬器主要包括數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)調(diào)度、DA轉(zhuǎn)換三個(gè)模塊;如果要求模擬產(chǎn)生中頻或射頻回波，則還要包括載頻調(diào)制模塊(圖5).這里，數(shù)據(jù)生成模塊產(chǎn)生雷達(dá)目標(biāo)、噪聲、雜波、干擾等互相疊加的復(fù)雜回波數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)調(diào)度模塊主要用于生成實(shí)時(shí)回波數(shù)據(jù);D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波模塊用于生成所需要的模擬視頻回波信號(hào).

圖5　雷達(dá)回波模擬器的原理框圖

(3)超高速雷達(dá)回波模擬器的實(shí)現(xiàn)　采用圖6介紹的方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)超高速雷達(dá)回波模擬器.模擬器的時(shí)鐘頻率為250MHz，因此模擬器的輸出頻率最高可達(dá)125MHz(圖6).

圖6　超高速雷達(dá)回波模擬器的實(shí)現(xiàn)框圖

3.采用超高速雷達(dá)回波模擬器產(chǎn)生多種雷達(dá)發(fā)射信號(hào)

以上介紹的超高速雷達(dá)回波模擬器不僅可以用作回波模擬，而且可以用作信號(hào)生成.這里，如果在圖6的多路全局存儲(chǔ)器中存放正弦查找表，則圖6實(shí)際上就是一個(gè)DDS系統(tǒng).

采用回波模擬器產(chǎn)生信號(hào)與DDS芯片的主要差別是：一、DDS在同一時(shí)間只能產(chǎn)生一種信號(hào)，而回波模擬器可以在同一時(shí)間產(chǎn)生多種不同信號(hào)的疊加;二、DDS可以產(chǎn)生具有任意相位分辨率的連續(xù)信號(hào)，而回波模擬器由于循環(huán)尋址比較困難，因此只能產(chǎn)生一些特定頻點(diǎn)的信號(hào)，其產(chǎn)生信號(hào)的頻點(diǎn)數(shù)受到全局存儲(chǔ)器容量的限制.