數字射頻存儲器模塊的電路設計
(2)調相:所謂相位調制是指瞬時相位偏移隨調制信號m(t)而線性變化:φ(t)=Kpm(t) (7)
式中:Kp是常數。于是,調相信號表示為 (8)
由于瞬時頻率和相位之間的關系為微分與積分的關系,因此調頻、調相信號之間具有類似的頻率。調相信號可看成是輸入信號微分后的調頻信號。因此,調相信號的帶寬也可用調頻信號的帶寬表示: (9)
調相指數為: (10)
設DRFM接收到的信號為: (11)
所以可得: (12)
圖3給出調相結構模塊,即對信號處理模塊提供一個已知頻率的信號: (13)
經過噪聲調相后可得輸出信號: (14)
(15)
上式化簡可得: (16)
圖3 調相結構模塊
3.2 調相模塊的一種實現方法
隨 著高速采集器件和RAM的不斷發展,數字儲頻技術在獲得更高采樣率、更高分辨率、更大存儲容量以及更低的功耗和成本方面已經有了很大改善,數字儲頻技術已 經不僅僅在信號的復制和延遲上做要求,而是提出了更高的干擾條件.可以完成圖4所示的結構,在高速D/A轉換之前,加入新的調相(調頻)模塊,相當于在 DRFM中將存儲的信號,經過適當時間的延遲后進行適當的調相(調頻),產生與雷達信號頻率、相位發生變化的射頻信號,即可達到干擾雷達判斷回波信號的目的,實現速度、距離的欺騙干擾。也可用圖5所示方式表達加入了信號處理后,DRFM的基本結構。
圖4 DRFM加入了調相設備之后的基本結構
圖5 DRFM加入了調相設備之后的基本結構
兩種表達方法很相似,只是置換了調相器和D/A轉換的位置.但是這樣的簡單調換對于干擾效果卻有很大的不同。
圖 5中信號處理發生在D/A轉換之前,調相和調頻是在數字信號的狀態下數字信號提高了信號的抗干擾能力,在遠距離傳輸時產生的傳輸干擾比模擬信號小的多,且 易糾錯。如果采用圖4中的先進行D/A轉換,再進行模擬信號處理.模擬信號本身是連續的電信號,本身就和無用的干擾信息混合在一起,傳輸過程中,外界的干 擾隨時有可能使其受到影響而發生變化,一般經過幾次放大后,會引起很多失真和引進很多干擾,信噪比會嚴重下降,傳輸的過程越遠,信號就越差。綜合上述原 因,結合電子作戰和DRFM本身的精確復制特性,圖5的結構無論是在靈敏度和準確度上都優于圖4。
3.3 調相模塊FPGA實現方法
圖6給出數據調相電路組成的模塊.雙口RAM由FPGA來實現,由于FPGA的可編程邏輯,采樣數 據I10-17,I20-27、Q10-17、Q20-27、數據調相器電路,輸入為I10-17,Q10-17,-I10-17,-Q10-17;輸出 為,I10-17,Ql0-17,I10-17,Q10-17,-I10-17,-Q10-17;輸入輸出組合,由控制字Sn~S1的組合決定。設計采用 了數字調相移頻的原理.通過連續改變數字移相器的相移使輸出信號載頻偏移設定值。該方法的移頻精度、穩定度取決于數字電路的時鐘精度和穩定度。
圖6 數據調相電路組成模塊
綜上所述,得到可控制的調頻調相干擾信號,進而優化了DRFM的干擾系統。DRFM本身是一種高速數字存儲器件.可以在滿足奈奎斯特采樣定理的條件下對截獲 到的信號作長時間相參復制,如加入信號處理模塊就可以更靈活的產生干擾信號,使適當的干擾信號進入對方雷達接收設備,破壞對方雷達對目標回波信號的檢測, 達到有效干擾的目的。而且此方法有很高的抗干擾特性.設計靈活,較易實現,不失為一種新的選擇。
4、結束語
本文主要分析在雷達干擾機中DRFM結構的工作原理。加入了一種信號調制模塊,該方法突破了傳統時間遲延的干擾效果。可更加靈活的產生滿足設計要求的干擾信號,達到有效干擾目的。并提出用FPGA方法數字調相,可簡單快捷達到干擾目的,優化DRFM的結構和干擾精度,為未來的電子戰設備提供有效的參考價值。
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