基于DDS與USB技術(shù)的通信對抗教學(xué)演示系統中硬件的設計與實(shí)現

　　在控制模塊中LISB芯片選用的是FTDI公司的FT245BM。該芯片是FTDI公司早期生產(chǎn)的一種較通用的支持USB 1．1標準的專(zhuān)用芯片，其優(yōu)點(diǎn)在于芯片通用性好，無(wú)需固件配置，控制時(shí)序簡(jiǎn)單，而且廠(chǎng)家提供了完備的各類(lèi)庫函數供編程使用，極大地縮短了開(kāi)發(fā)周期。

　　FT245BM內部結構框圖如圖4所示，FT245BM內部主要由USB收發(fā)器、串行接口引擎(SIE)、USB協(xié)議引擎和先進(jìn)先出(FIFO)控制器等構成。他的一個(gè)比較明顯的優(yōu)點(diǎn)就是，內部集成的模塊功能完備，不需要在使用時(shí)重新對其進(jìn)行配置。在接收到主機發(fā)出的控制命令后，USB收發(fā)器自動(dòng)執行命令，并通過(guò)串行接口引擎完成USB數據的串/并雙向轉換。USB協(xié)議引擎按照USB 1．1的規范來(lái)完成對FIFO控制器的管理，FIFO控制器通過(guò)其兩個(gè)握手信號的輸出端口RXF#和TXE#來(lái)引導外部主控制器對USB芯片的讀寫(xiě)控制。

4系統的設計實(shí)現

4．1 干擾模塊的設計

　　干擾模塊原理圖如圖5所示。在干擾模塊的設計中，選用了常用的DDS芯片AD9854與FPGA相結合的方式來(lái)產(chǎn)生干擾頻率。為了實(shí)現干擾信號功率的可控制，擬在DDS輸出的信號加上衰減器。采用計算機通過(guò)USB芯片來(lái)控制干擾模式的選擇和干擾信號參數的選擇。DDS產(chǎn)生的信號先通過(guò)低通濾波再放大，目的是為抑制雜散信號。

　　在跟蹤式干擾中，FPGA接收電子偵察所獲得的通信信號，引導DDS產(chǎn)生同頻的干擾信號。在非跟蹤式干擾中，由計算機控制產(chǎn)生單頻干擾、掃頻干擾以及隨機調頻噪聲等樣式的干擾信號，這些干擾信號和原跳頻信號在合路器合路輸出，送給跳頻接收機，以此來(lái)檢驗跳頻通信對這些干擾樣式的抗干擾能力。

4．2控制模塊的設計

　　在系統的整體設計過(guò)程中，非常重要的部分就是對于整個(gè)實(shí)驗系統的控制。系統的整體控制模塊原理框圖如圖6所示。

　　從圖中可以看出，干擾模塊中的FPGA芯片，在系統控制中起著(zhù)核心作用。在該模塊中，FPGA主要完成4個(gè)方面的任務(wù)：

　　(1)實(shí)現與電子偵察模塊的實(shí)時(shí)通信，不斷地接收偵察模塊送來(lái)的跳頻信號信息，并立即做出相應的反應。

　　(2)實(shí)現與計算機主機的通信，控制USB芯片的讀寫(xiě)程序，隨時(shí)接收主機發(fā)出的控制指令，并完成相應的功能。

　　(3)實(shí)現對DDS芯片的控制，根據需要選擇DDS不同的工作模式。

　　(4)實(shí)現對衰減器的控制，根據主機的命令選擇不同的頻率幅度。

5 結 語(yǔ)

　　通過(guò)對實(shí)際硬件電路的分析與調試，系統實(shí)現了計算機對USB芯片的控制、FPGA對DDS芯片的控制、偵察模塊與干擾模塊的互連通信以及各類(lèi)干擾方式的可控實(shí)現。在進(jìn)行實(shí)際試驗時(shí)，通過(guò)對不同干擾方式的效果進(jìn)行比較，還可以選擇出對跳頻電臺通信最有效的干擾方式，并且對今后研究實(shí)戰形式的跳頻偵察干擾系統具有一定的實(shí)際參考意義。

參考文獻: