基于DSP、DDS和ARM的雷達中頻信號模擬器設計與實(shí)現
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本設計中，信號處理機利用信號模擬器輸出的同步時(shí)鐘，將其分頻生成觸發(fā)脈沖，送給模擬器DSP的外中斷源4，觸發(fā)脈沖的周期對應雷達信號的PRT（脈沖重復周期）。EPLD分頻時(shí)鐘的周期對應雷達脈沖信號的脈寬，該信號提供AD9852的I/O更新時(shí)鐘，同時(shí)接DSP的外中斷源5。使用兩路DDS。DDS1模擬動(dòng)目標回波，DDS2模擬雜波信號。
在PC機上，根據要模擬的目標及環(huán)境特性，通過(guò)建立相應模型，計算生成目標回波及雜波的幅度控制字存儲。DSP主程序首先將這些數據讀入SDRAM。在設計定的目標角度范圍內，每次接收到觸發(fā)信號，經(jīng)由目標距離決定的延時(shí)，DSP中斷產(chǎn)生一個(gè)目標回波信號。信號的頻率和相位包含目標運動(dòng)的多普勒頻率信息，幅值從SDRAM讀入；雜波采用DDS2連續輸出產(chǎn)生，每隔一個(gè)脈沖持續時(shí)間DSP進(jìn)入一次中斷，讀取SDRAM改變雜波的幅值。DSP主程序及中斷處理程序流程如圖4所示。
以上模擬過(guò)程采用的雷達信號為簡(jiǎn)單矩形脈沖，脈寬等于DDS更新信號的周期。如果采用大脈寬，在脈寬內每個(gè)DDS更新時(shí)鐘到來(lái)時(shí)，按照巴克碼或M序列改變信號的相位，可模擬相位編碼脈沖壓縮信號。當AD9852工作在CHIRP模式下，通過(guò)設置頻率步進(jìn)步長(cháng)和斜率計時(shí)（即變化的頻率在每個(gè)頻率點(diǎn)上停留的時(shí)間）控制字，可模擬線(xiàn)形調頻脈沖壓縮信號。在同一模式下，若在脈寬內每個(gè)DDS更新時(shí)鐘到來(lái)時(shí)改變頻率步進(jìn)步長(cháng)或斜率計時(shí)控制字，可模擬非線(xiàn)性一調頻脈沖壓縮信號，其原理如圖5所示。
（1）利用AD9852的多種工作模式，可方便產(chǎn)生多種雷達信號，而且頻率捷變速度快，捷變時(shí)相位連續，頻率分辨率高達10-6Hz。
（2）通過(guò)TMS320C6416同時(shí)控制三片DDS，讀寫(xiě)速度快，保證了實(shí)時(shí)性和輸出信號相位相參數。
（3）通過(guò)ARM控制USB模塊和DSP主機口，可實(shí)時(shí)修改信號參數和加載新的程序及數據。
（4）采用三路DDS，并提供同步時(shí)鐘輸出，為適應不同體制雷達的要求提供了保證，更具通用性。
實(shí)驗和應用結果表明，該系統能夠模擬多種體制的雷達中頻信號，而且不同信號間切換方便，使用靈活。該系統為雷達中頻信號模擬提供了一個(gè)通用的硬件平臺。在此基礎上，通過(guò)豐富和完善軟件數據庫，可建成通用雷達中頻信號模擬系統。
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