基于DSP、DDS和ARM的雷達(dá)中頻信號模擬器設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

2．1 主控模塊

系統(tǒng)主控模塊負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)各種工作。ARM采用Samsung公司生產(chǎn)的S3C44B0X微處理器，通過集成鎖相環(huán)倍頻系統(tǒng)主頻可達(dá)66MHz,最大外部存儲空間256MB,片上資源豐富,外圍控制能力強(qiáng),性價比高。由它控制USB模塊接收PC機(jī)計算生成的雷達(dá)模擬信號的數(shù)據(jù)及代碼，控制主機(jī)口加載DSP，控制UART實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)在PC機(jī)上的實(shí)時顯示。

2．2 實(shí)時數(shù)據(jù)處理模塊

實(shí)時數(shù)據(jù)處理模塊利用PC機(jī)生成的雷達(dá)信號模擬數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的雷達(dá)工作狀態(tài)及目標(biāo)、環(huán)境的實(shí)時動態(tài)計算DDS的控制字，控制三片DDS輸出雷達(dá)模擬信號。同時通過串口與信號處理機(jī)交換信息，通過鎖存器向處理板提供控衰減控制信號。

DSP采用TI公司C6000系列中的TMS320C6416，系統(tǒng)時鐘達(dá)600MHz，數(shù)據(jù)處理速率可達(dá)4800MIPS。提供32/16bit主機(jī)口，具有兩個獨(dú)立的外部存儲器接口，其中EMIFA支持64bit總線寬度。

2．3 信號生成模塊

DDS信號產(chǎn)生模塊采用三片ADI公司生產(chǎn)的AD9852ASQ，它們同時生成三路中頻信號。根據(jù)雷達(dá)體制和信號處理機(jī)要求不同，可分別對應(yīng)不同的信號，如雷達(dá)的目標(biāo)回波、雜波和發(fā)射信號，或外輻射源雷達(dá)的直達(dá)波、目標(biāo)回波和多徑信號，以及跟蹤雷達(dá)回波信號的和支路∑、俯仰左支路Δα以及方位差支路Δβ等。

AD9852最高工作頻率300MHz，可工作在單頻、FSK、Ramped FSK、Chirp、BPSK五種模式。具有豐富的寄存器組，通過設(shè)置相應(yīng)控制字可方便生成多種信號。

2．3．1 總線及時序控制設(shè)計

AD9852的頻率、相位和幅度控制字的設(shè)置和控制信號的產(chǎn)生由TMS320C6416完成，AD9852可以看作是異步存儲設(shè)備與TMS320C6416的EMIFA相連，EMIFA采用32bit總線。

AD9852采用并行輸入，總線寬度為8位，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100MHz。為了提高控制DDS的速度，本系統(tǒng)采用了地址總線復(fù)用、數(shù)據(jù)總線、“分裂”的技術(shù)。即三片AD9852的6位地址線同時占用TMS320C6416地址總線A2～A7位，而它們的數(shù)據(jù)線分別占用TMS320C6416數(shù)據(jù)總線的D0～D7、D8～D15和D16～D23位。這樣可以由DSP對三片DDS的I/O緩沖寄存器同時進(jìn)行寫操作，提高了總線利用率，并保證了三片AD9852輸出信號的相位相參。TMS320C6416與AD9852接口示意圖如圖2所示。