文/陸文斌 周興云 金亭姝 楊振 劉世劼

含中頻欺騙脈沖的DDS發(fā)射波形配置方法

文/陸文斌 周興云 金亭姝 楊振 劉世劼

一種基于直接數(shù)字頻率合成芯片DDS AD9954的中頻波形配置方法，該配置方法可同時實現(xiàn)線性調(diào)頻（LFM）波形并根據(jù)外部時序靈活切換欺騙脈沖產(chǎn)生位置與欺騙頻率。

DDS AD9954 中頻 欺騙脈沖 發(fā)射波形 LFM BPSK NLFM

作為脈沖式雷達(dá)中頻波形發(fā)生技術(shù)的一種基本類型，線性調(diào)頻（Linear Frequency Modulation, LFM）通常由集成芯片直接數(shù)字頻率合成器（Direct Digital Synthesizer，DDS）控制產(chǎn)生。在發(fā)射基本工作脈沖信號的同時，為提高雷達(dá)抗干擾特性，一種利用DDS原理進(jìn)行的工作脈沖前后單頻欺騙脈沖配置方法被引入并進(jìn)行分析驗證。

1 DDS基本配置原理

已知，正弦/余弦波形的合成主要由兩個未知量來確定：信號頻率（frequency）與信號初始相位偏移（phase offset）。在DDS中，相位累加器（Phase Accumulator）的值與信號頻率一一對應(yīng)，而相位偏移加法器（Phase Offset Adder）的值與信號初始相位偏移一一對應(yīng)。通過對其內(nèi)置寄存器組的配置通信，實時寫入并刷新相位累加器與相位偏移加法器的值，DDS可以實現(xiàn)對信號頻率及初始相位偏移的賦值與更新，進(jìn)而產(chǎn)生具有頻率/相位變化的調(diào)制信號，即調(diào)頻信號與調(diào)相信號。

2 實現(xiàn)方法與設(shè)計

針對DDS AD9954，帶有欺騙脈沖的多類型發(fā)射波形產(chǎn)生方案，具體包含初始化與實時工作兩個階段的配置。首先，在初始化階段，為了盡量節(jié)省DDS工作過程中配置寄存器時間，且避免固定寄存器數(shù)據(jù)的周期性重復(fù)配置，需要完成以下基本寄存器的預(yù)先配置。其次，在DDS實時工作階段，含欺騙脈沖的線性調(diào)頻波形的產(chǎn)生需要根據(jù)時序及波形要求進(jìn)行實時配置與控制。因此，對于LFM模式，時序及數(shù)據(jù)關(guān)系（具體標(biāo)識參考圖1）配置方式分別見下表1。

表1：LFM配置時序及數(shù)據(jù)關(guān)系

3 測試結(jié)果分析

實測時，信號時域與頻域分析所用工具分別為Keysight Infiniium混合信號示波器及中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所頻率分析儀。其中，示波器規(guī)格為MSOS254A，最高測量頻率2.5GHz，最大采樣率20GSa/s，；頻譜儀規(guī)格為AV4036D，可測量頻率范圍3Hz-18GHz。

圖1為LFM含欺騙脈沖的典型調(diào)制發(fā)射脈沖信號輸出結(jié)果圖。其中，波形圖示IFout為中頻發(fā)射通道信號輸出，信號幅值近似為2V，測試電纜50Ω匹配。頻譜分辨率帶寬1kHz。

圖1：LFM欺騙脈沖工作模式波形及頻譜圖

4 結(jié)論

綜上所述，基于DDS AD9954芯片配置的含欺騙脈沖調(diào)制波形得以實現(xiàn)并驗證。該配置方案不僅可以適用于LFM基本調(diào)制波形的產(chǎn)生，還可靈活切換欺騙脈沖產(chǎn)生位置與欺騙頻率，提高發(fā)射波形的抗干擾特性。

[1]G.J.M.a.K.D.Sherbondy,“Combined Linear and Nonlinear Radar:Waveform Generation and Capture,”U.S.Army Research Laboratory,Adelphi,MD,2013.

[2]Analog Devices,"AD9954 Data Sheet," 2017.[Online].Available:http:// www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/AD9954. pdf.

[3]I.Gladkova,“A New Approach to Radar Waveform Design,”U.S.Army Research Office,Research Triangle Park,NC,2007.

作者單位上海航天電子技術(shù)研究所 上海市 201109