基于DDS的單脈沖體制雷達目標模擬的實現

圖3中，①為目標中心位置；②為雷達掃描波束中心位置；③為目標與波束交匯公共區域。當雷達掃描波束與目標交匯成功以后，可以根據式(1)計算目標的幅度

其中，(sinA，sinE)為目標方位和高低角的正弦；(sinAt，sinEt)為雷達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為目標幅度量化值。
1．4 和差波束幅度的實現
如上所述，當目標與掃描波束交匯成功，通過公式計算圖3中③的區域目標的幅度，該幅度即為和波束的幅度。然后根據公式計算出目標中心位置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為目標中心位置與掃描波束中心位置之間的角度偏差；sinA為目標方位角的正弦；sinAt為雷達波束方位角的正弦。
再根據目標①與雷達掃描波束②之間的角度差，運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(△)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標差波束的正負號的實現
AD9857作為一款窄帶正交數字上變頻器件，基本滿足一般雷達的中頻信號要求。但該芯片在上電初始化時無法設置波形輸出的初始相位，以及多個芯片同時工作時，芯片之間沒有相位同步信號，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系帶來了困難。
為正確模擬差波束相對于和波束的相位關系，主要采取兩種措施：
(1)兩路DDS芯片上電后，由外部系統通過外部通訊接口發送校準工作命令，當DSP芯片收到該命令后，置DDS芯片為中頻連續波模式輸出中頻連續波給信號處理器進行校準，把兩路芯片的相位校準在一起。
(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系，通過在原始雷達信號上加一個初始相位的方法來實現，當正號時設為初始相位為0°，當負號時設置為初始相位為180°。設雷達基帶信號為

式中，A為信號的幅度；φ(t)為雷達基帶信號波形相位；θ0為雷達基帶信號波形初始相位。
用Matlab進行仿真，仿真結果如圖4和圖5所示。