小型化數字測頻接收機
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2．1 AD電路設計
由于目標信號可持續200 ns，因此選用采樣率可達40MSPS的AD9203。AD9203為單端或差分輸入，采樣結果為10位并行輸出，采用+3．3 V供電。AD9203采樣電路如圖5所示。在進(jìn)行AD電路設計時(shí)，需要注意模擬供電與數字供電要分開(kāi)，模擬地與數字地適當隔離，以減少數字電路對模擬電路的影響。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/192785.htm
2．2 控制電路設計
整個(gè)系統由FPGA控制，選用Xilinx公司產(chǎn)品Spartan3，該器件功能強大而且價(jià)格便宜。Spartan3主要完成發(fā)現被測信號，控制AD電路對鑒相器的輸出電壓進(jìn)行采樣，之后通過(guò)運算完成目標信號頻率的測量，測量結果通過(guò)74HC245輸出到下級電路。
2．3 軟件編程
整個(gè)系統首先檢測到目標信號的同步信號，控制AD電路進(jìn)行采樣，將電壓采樣結果作為查尋地址送到ROM查表得出頻率。建立ROM查詢(xún)表，用安捷倫公司的微波信號源產(chǎn)生1．4～2．0 GHz的標準信號，將AD8302的相位輸出采樣電壓作為地址，與相應頻率對應即可。由于A(yíng)D8302在電壓輸出最大值與最小值附近線(xiàn)性性不是很理想，因此需要選擇兩路輸出電壓中合適的一路進(jìn)行查表計算，并通過(guò)比較兩路電壓
以解模糊得到正確結果。最后將計算得出的頻率輸出到下級電路。整個(gè)程序的流程圖如圖6所示。
編程采用VHDL語(yǔ)言，主要部分是判斷相位差屬于-180°～0°還是0°～+180°，之后選取合適的一路輸出電壓作為地址進(jìn)行尋址。舉例來(lái)說(shuō)，兩片AD8302的輸出如圖7，比如+60°與60°的解模糊，從圖中可見(jiàn)+60°時(shí) I路大于0．9 V，Q路小于0．9 V；-60°時(shí) I路、Q路均大于0．9 V，同時(shí)I路小于Q路。這樣，可以根據I路、Q路和中間值0．9 V三者的關(guān)系來(lái)確定正確結果。
2．4 整體電路實(shí)現
由于本系統需要與其他部件組合使用，因此體積需要盡可能小。元器件全部采用縮小體積表面封裝，并加裝金屬外殼以減少外界干擾。延遲線(xiàn)選用的同軸電纜長(cháng)度相差285 cm，在輸入信號頻率變化時(shí)可得到理想的電壓變化。圖8所示為完整的測頻接收機實(shí)物圖。
3 測試結果
系統測試選用安捷倫公司的微波信號源，輸出信號頻率范圍14～20 GHz，幅度為-20 dBmo經(jīng)過(guò)測試，本系統測頻范圍為1.4～2．0GHz，測量精度達到10MHz，動(dòng)態(tài)范圍為-36～10dBm，性能良好。
4 結論
文中介紹了AD8302的典型應用，根據A08302的鑒相功能設計了IFM接收機，并制作了系統對電路進(jìn)行驗證。實(shí)驗結果表明，根據AD8302設計的IFM接收機具有良好的測頻功能，簡(jiǎn)化了系統設計。為了提高系統的性能，可以增加AD的有效位數，或者自己搭建比較器電路，經(jīng)過(guò)改良，可以進(jìn)一步提高測頻精度和測頻范圍。
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