基于DDS的雷達(dá)信號源設(shè)計.pdf

1、作為雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分，雷達(dá)信號源在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。雷達(dá)信號源的質(zhì)量對雷達(dá)系統(tǒng)整體性能的提高起著決定性的作用。相較于傳統(tǒng)的頻率合成方法，直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)作為一種全新的頻率合成技術(shù)以其頻率分辨率高、頻率捷變速度快、相對帶寬較寬、頻率穩(wěn)定度高和頻率變化相位連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，在雷達(dá)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
　　第一章首先介紹了直接頻率合成技術(shù)（DS）、間接頻率合成技術(shù)（IS）和直接數(shù)字頻率合成技術(shù)，然

2、后討論了這三種頻率合成方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最后分析了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)在國際和國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用情況。
　　第二章首先重點(diǎn)用數(shù)學(xué)方法闡述了DDS技術(shù)的實現(xiàn)原理，并且介紹了DDS技術(shù)的各個組成部分：相位累加器、正弦查詢表、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。接下來重點(diǎn)分析了 DDS技術(shù)在理想情況和非理想情況下的頻譜特點(diǎn)以及雜散的形成原因。最后根據(jù)相位截斷誤差和幅度量化誤差產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)提出了幾種抑制DDS系統(tǒng)雜散的方法。
　　第三章首先根據(jù)D

3、DS技術(shù)的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計了可以產(chǎn)生4路正弦信號或線性調(diào)頻信號的雷達(dá)信號源系統(tǒng)方案，開發(fā)了以 FPGA+DAC為主要核心的板卡。接著討論了雷達(dá)信號源板卡的各個主要模塊：FPGA模塊、D/A模塊、USB控制模塊、DDS控制模塊、低通濾波器模塊以及時鐘和電源模塊的設(shè)計，并且介紹了各個模塊芯片的選型和硬件電路連接情況。
　　第四章對系統(tǒng)方案中主要模塊的功能進(jìn)行了邏輯實現(xiàn)。首先介紹了在配置芯片的內(nèi)置寄存器時常用的SPI協(xié)議，并且利用此

4、協(xié)議實現(xiàn)了時鐘芯片的配置。接下來實現(xiàn)了利用USB芯片完成上位機(jī)與FPGA通信的目的。然后利用DDS芯片產(chǎn)生了一路頻率、相位、幅度可調(diào)的正弦信號。接下來在 FPGA中實現(xiàn)了 DDS技術(shù)的主要功能模塊：相位累加器和正弦查詢表，產(chǎn)生了雷達(dá)信號源中比較常見的正弦信號和線性調(diào)頻信號。最后針對改善DDS技術(shù)的雜散問題提出了增大正弦查詢表尋址位數(shù)和壓縮波形存儲量的方法，降低了相位截斷誤差，提高了輸出頻譜的質(zhì)量，并且對DDS實現(xiàn)流程進(jìn)行了改良與優(yōu)化。<