基于DDS的單脈沖體制雷達(dá)目標(biāo)模擬的實(shí)現(xiàn)

圖3中，①為目標(biāo)中心位置；②為雷達(dá)掃描波束中心位置；③為目標(biāo)與波束交匯公共區(qū)域。當(dāng)雷達(dá)掃描波束與目標(biāo)交匯成功以后，可以根據(jù)式(1)計(jì)算目標(biāo)的幅度

其中，(sinA，sinE)為目標(biāo)方位和高低角的正弦；(sinAt，sinEt)為雷達(dá)波束方位和高低角的正弦，(sinθA0.5，sinθE0.5)為半功率波束方位和高低角的正弦，N為目標(biāo)幅度量化值。
1．4 和差波束幅度的實(shí)現(xiàn)
如上所述，當(dāng)目標(biāo)與掃描波束交匯成功，通過公式計(jì)算圖3中③的區(qū)域目標(biāo)的幅度，該幅度即為和波束的幅度。然后根據(jù)公式計(jì)算出目標(biāo)中心位置①與掃描波束中心位置②之間的角度偏差
△φ=arcsin(sinAt)-arcsin(sinA) (2)
式中，△φ為目標(biāo)中心位置與掃描波束中心位置之間的角度偏差；sinA為目標(biāo)方位角的正弦；sinAt為雷達(dá)波束方位角的正弦。
再根據(jù)目標(biāo)①與雷達(dá)掃描波束②之間的角度差，運(yùn)用單脈沖測角差斜率反算出差波束幅度
F(△)=Km·F(∑)·△φ·md (3)
式中，F(xiàn)(△)為波束交匯差幅度；F(∑)為波束交匯和幅度；Km為單脈沖測角差斜率；md為修正因子。
1．5標(biāo)差波束的正負(fù)號(hào)的實(shí)現(xiàn)
AD9857作為一款窄帶正交數(shù)字上變頻器件，基本滿足一般雷達(dá)的中頻信號(hào)要求。但該芯片在上電初始化時(shí)無法設(shè)置波形輸出的初始相位，以及多個(gè)芯片同時(shí)工作時(shí)，芯片之間沒有相位同步信號(hào)，每次上電后各自的初始相位不同。這給正確模擬差波束相對于和波束的相位關(guān)系帶來了困難。
為正確模擬差波束相對于和波束的相位關(guān)系，主要采取兩種措施：
(1)兩路DDS芯片上電后，由外部系統(tǒng)通過外部通訊接口發(fā)送校準(zhǔn)工作命令，當(dāng)DSP芯片收到該命令后，置DDS芯片為中頻連續(xù)波模式輸出中頻連續(xù)波給信號(hào)處理器進(jìn)行校準(zhǔn)，把兩路芯片的相位校準(zhǔn)在一起。
(2)通過步驟(1)的方法可以去除兩路芯片之間的相位差。為正確表示差波束相對于和波束的相位關(guān)系，通過在原始雷達(dá)信號(hào)上加一個(gè)初始相位的方法來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)正號(hào)時(shí)設(shè)為初始相位為0°，當(dāng)負(fù)號(hào)時(shí)設(shè)置為初始相位為180°。設(shè)雷達(dá)基帶信號(hào)為

式中，A為信號(hào)的幅度；φ(t)為雷達(dá)基帶信號(hào)波形相位；θ0為雷達(dá)基帶信號(hào)波形初始相位。
用Matlab進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖4和圖5所示。