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        基于DSP、DDS和ARM的雷達中頻信號模擬器設計與實現

        作者: 時間:2012-10-25 來源:網絡 收藏

        雷達信號模擬器是模擬技術與雷達技術相結合的產物。它通過模擬的方法產生雷達回波信號,以便在實際雷達系統前端不具備的條件下對雷達系統后級進行調試。隨著數字技術的進步,高速、超大規模集成電路的使用,雷達信號模擬系統正朝著靈活、通用的方向發展。筆者設計了一種基于PC+ARM+DSP+DDS體系結構的能家長雷達模擬器,介紹了該系統的硬件設計,并以模擬相參數脈沖雷達動目標信號為例,介紹了本系統的應用。

        1 系統結構設計

        現代雷達信號模擬的設計偏重于運用數字化方式實現,隨著實時數字信號處理技術的發展,PC+DSP+D/A的體系結構成了雷達模擬器實現的主要方式。直接數字頻率合成技術(DDS)以其在頻率捷變速度、相位連續性、相對帶寬、高分辨率以及集成化等方面的優異性能,成為現代頻率合成技術中的佼佼者,同時也為雷達模擬的實現方式提供了新的選擇。


        本設計采用PC+ARM+DSP+DDS的體系結構。PCM機對目標及環境進行建模、運算,生成雷達仿真數據庫,DSP根據模擬的雷達實時狀態及目標、環境的實時特性,進行數據調度、運算和處理,最后形成控制DDS所需的調幅、調相、調頻等控制字,通過DDS產生雷達中頻模擬信號。

        由于對模擬器通用性的考慮,PC機與DSP間的通信,希望不僅能實時改變雷達模擬信號的參數,還可以適應不同雷達體制和不同信號處理機的具體要求,方便加載新的程序。雖然通過PCI(或CPCI)能實現程序加載,并且傳輸速率快,但不能脫機工作,且插拔麻煩,不能用于筆記本調試。本設計采用ARM作為主控模塊,控制USB接口器件和DSP的主機口,完成程序的加載和參數的實時設置。

        2 硬件電路的設計與實現

        本系統主要包括以ARM為核心的主控模塊,以DSP為核心的實時數據處理模塊,以DDS為核心的信號生成模塊,以及包括USB、RS-232和鎖存器等的通信模塊和電源系統,其系統框圖如圖1所示。


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