航空通信設備檢測系統跳頻信號源的設計

航空通信設備包括短波通信、超短波通信設備，短波、超短波通信設備又分為常規通信方式和跳頻通信方式，跳頻通信因具有抗干擾性強、抗偵測能力好、頻譜利用率高和易于實現碼分多址等優點被稱為無線電通信的“殺手锏”。跳頻通信設備的不斷裝備極大提高了我軍電子作戰的能力。然而跳頻通信設備卻面臨著維護、保障的難題。不同類型的通信設備對跳頻的性能要求不同，為達到對眾多跳頻通信設備性能的測試，傳統設計方法往往要設計多個跳頻信號源，這樣在使用時一方面給外場機務工作者增加了工作負擔，另一方面也造成了資源的巨大浪費，再加上原來技術條件的限制，原跳頻檢測器所用信號源已不能滿足新裝備測試需要，為提高新裝備維護、保障能力，急需研制一種寬頻帶、調速高、抗干擾能力強、可擴展性好的跳頻通信檢測系統。
航空通信設備一旦脫離飛機，就失去正常工作所必需的信號環境，這就需要為航空通信設備設計檢測控制器，一方面為通信設備施加必須的射頻信號、跳頻信號、音頻、數字信號等激勵信號；另一方面接收通信設備的發出響應信號進行相應的檢測。在檢測控制器設計中，最重要也是最難實現的就是跳頻信號的實現，通過分析測試需求，提出了基于“DDS+PLL”來實現跳頻信號源的設計方法，試驗結果表明該信號源具有頻率穩定度高、頻率分辨率高、頻率轉換時間短、改變頻率方便等優點。

1 硬件電路設計
航空通信設備是一個快速發展的領域，通信設備存在著種類繁多、型號復雜的現狀，為達到跳頻測試系統的可靠性、抗干擾性、可移植性，尤其是可擴展性設計要求，在設計信號源時還要綜合考慮不同跳速航空通信設備的測試問題，對于目前跳頻信號源對兩種常用的基于DDS和基于PLL的方案進行對比，基于DDS的跳頻信號源具有頻率分辨率高的優點，但是最高工作頻率一般小于100 MHz，不能滿足超短波通信的需要；而基于PLL的跳頻信號源具有工作頻率高的優點，但是頻率分辨率卻比較低，這兩種方案都不能滿足跳頻信號源的測試需求，為達到測試要求，通過比較各種方案的優缺點。最終選擇這兩種方案的這種，采用基于“DDS+PLL”的方法來實現跳頻信號源設計，跳頻信號源電路原理如圖1所示。

跳頻信號源主要由DDS合成器、2個PLL以及控制電路和濾波電路組成。其中DDS合成器與一個PLL形成第1本振信號，另一個PLL得到第2個本振信號。控制電路主要完成合成頻率所需要的控制碼和控制邏輯，濾波電路則濾除一本振和二本振的干擾，提高信號的頻譜純度。
1．1 工作原理
由主控制器輸入片選信號CS(低電平有效)、模式控制信號MDl～MD4，這些信號通過74HC573得到相應的控制信號，包括波段控制碼、第一本振數據載入、第二本振數據載入以及DDS控制碼。