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

在PC機(jī)上，根據(jù)要模擬的目標(biāo)及環(huán)境特性，通過建立相應(yīng)模型，計(jì)算生成目標(biāo)回波及雜波的幅度控制字存儲(chǔ)。DSP主程序首先將這些數(shù)據(jù)讀入SDRAM。在設(shè)計(jì)定的目標(biāo)角度范圍內(nèi)，每次接收到觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)由目標(biāo)距離決定的延時(shí)，DSP中斷產(chǎn)生一個(gè)目標(biāo)回波信號(hào)。信號(hào)的頻率和相位包含目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的多普勒頻率信息，幅值從SDRAM讀入；雜波采用DDS2連續(xù)輸出產(chǎn)生，每隔一個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間DSP進(jìn)入一次中斷，讀取SDRAM改變雜波的幅值。DSP主程序及中斷處理程序流程如圖4所示。

以上模擬過程采用的雷達(dá)信號(hào)為簡(jiǎn)單矩形脈沖，脈寬等于DDS更新信號(hào)的周期。如果采用大脈寬，在脈寬內(nèi)每個(gè)DDS更新時(shí)鐘到來時(shí)，按照巴克碼或M序列改變信號(hào)的相位，可模擬相位編碼脈沖壓縮信號(hào)。當(dāng)AD9852工作在CHIRP模式下，通過設(shè)置頻率步進(jìn)步長(zhǎng)和斜率計(jì)時(shí)（即變化的頻率在每個(gè)頻率點(diǎn)上停留的時(shí)間）控制字，可模擬線形調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)。在同一模式下，若在脈寬內(nèi)每個(gè)DDS更新時(shí)鐘到來時(shí)改變頻率步進(jìn)步長(zhǎng)或斜率計(jì)時(shí)控制字，可模擬非線性一調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)，其原理如圖5所示。

本設(shè)計(jì)主要具有以下特點(diǎn)：

（1）利用AD9852的多種工作模式，可方便產(chǎn)生多種雷達(dá)信號(hào)，而且頻率捷變速度快，捷變時(shí)相位連續(xù)，頻率分辨率高達(dá)10-6Hz。

（2）通過TMS320C6416同時(shí)控制三片DDS，讀寫速度快，保證了實(shí)時(shí)性和輸出信號(hào)相位相參數(shù)。

（3）通過ARM控制USB模塊和DSP主機(jī)口，可實(shí)時(shí)修改信號(hào)參數(shù)和加載新的程序及數(shù)據(jù)。

（4）采用三路DDS，并提供同步時(shí)鐘輸出，為適應(yīng)不同體制雷達(dá)的要求提供了保證，更具通用性。

實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠模擬多種體制的雷達(dá)中頻信號(hào)，而且不同信號(hào)間切換方便，使用靈活。該系統(tǒng)為雷達(dá)中頻信號(hào)模擬提供了一個(gè)通用的硬件平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，通過豐富和完善軟件數(shù)據(jù)庫(kù)，可建成通用雷達(dá)中頻信號(hào)模擬系統(tǒng)。

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