基于DDS技術的L波段設計

基于DDS技術的L波段設計

《中國西部科技雜志》2023年第五期

1DDS多通道輸出應用

N：相位累加器比特數(shù)；M：相位累加器實際對ROM尋址的比特數(shù)；S：ROM輸出正弦信號（離散化）的比特數(shù)；B：相位累加器舍去的比特數(shù)，滿意B=N-M。本系統(tǒng)中應用DDS芯片為國產GM4941,它是一款具有4路獨立通道的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），每個通道均可供應獨立的相位、頻率、幅度掌握，最高工作頻率可達1.6GHz。全部通道共用一個公共系統(tǒng)時鐘，具有固有的同步性，支持多設備同步。GM4941支持頻率掃描（sweep），雙頻鍵控（FSK-Frequencyswitchkeying），雙相鍵控（PSK-phaseswitchkeying），幅度掌握（RAMP和OSK-outputswitchkeying），混頻等功能，此外GM4941還支持多芯片同步，易于大于4通道系統(tǒng)的擴展應用。GM4941集成一線和8線串口配置方式，串口配置速度最高可達200MHz，可實現(xiàn)高速、敏捷的配置。GM4941內部集成4個14位精度的DAC，能保證很好的動態(tài)性能（寬帶SFDR50dBc，窄帶SFDR（±2MHzoffset）72dBc）。

本系統(tǒng)中主要應用DDS芯片雙通道獨立混頻功能，混出兩路L波段信號，一路作為放射的基頻小信號，另一路作為本振基頻小信號，這樣就可以實現(xiàn)兩路相參的放射與本振信號，也可以輸出特別簡單的調制信號。DDS局部應用原理框圖如圖2所示。該系統(tǒng)實現(xiàn)2通道數(shù)字信號發(fā)生，主要由一片4通道DDS、FPGA、以及外部接口構成。通過FPGA配置DDS存放器，使用混頻功能，后端連接帶通濾波器，生成線性調頻、相位編碼等L波段信號。該系統(tǒng)以4通道DDS芯片替代了兩片AD9910芯片，極大地減小系統(tǒng)體積，降低系統(tǒng)功耗，同時也解決了通道之間準確的同步問題。

2DDS在收發(fā)系統(tǒng)中應用

由頻率發(fā)生器產生頻率為F的放射信號，經(jīng)放大、濾波后，由放射天線將該信號放射出去，完成信號放射過程。由接收天線接收到的回波信號與頻率發(fā)生器產生的頻率為F-5MHz的信號分別與由頻率為F-300MHz的相參信號混頻，產生頻率分別為300MHz和295MHz的中頻信號，其中頻率為300MHz的信號包含目標特性信息，頻率為295MHz的信號經(jīng)濾波放大后作為二次混頻的本振信號。頻率為300MHz的中頻信號經(jīng)對消模塊處理，其中的主波泄漏信號和近距離墻雜波得到了抑制，再經(jīng)放大濾波后，與頻率為295MHz的本振信號進展混頻處理，得到頻率為5MHz的中頻信號。該信號經(jīng)靈敏度頻率掌握（SFC）電路處理后，得到了最終的中頻輸出。圖3收發(fā)系統(tǒng)原理框圖

3總結

綜合上述,本系統(tǒng)拋棄了以往采納多片DDS芯片輸出300MHz以下中頻，然后加多級混頻器混頻到L波段信號的方法。大膽采納僅由一片DDS芯片實現(xiàn)了多路L波段射頻信號，以此為根底設計了L波段收發(fā)系統(tǒng)，降低了本錢、減低了功耗、縮小了體積、提高了性能。經(jīng)測試性能