基于AD9957的多波形雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生器
3 軟件模塊化設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)流程
圖5所示為目前大多采用的DDS設(shè)計(jì)流程,首先要根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行波形數(shù)據(jù)設(shè)計(jì),并將其以某種格式儲(chǔ)存成文件,隨后用FPGA設(shè)計(jì)軟件(Quartus等)進(jìn)行RAM設(shè)計(jì),RAM的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)指定為設(shè)計(jì)的波形數(shù)據(jù)文件,最后利用邏輯將數(shù)據(jù)配置到DDS中。如若需要修改波形數(shù)據(jù),就需要將上述步驟進(jìn)行一次,如若多次修改,是比較繁瑣的。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/187791.htm
圖6所示為本設(shè)計(jì)中采用的基帶波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生流程,通過在軟件界面中輸入波形參數(shù),采樣率等數(shù)據(jù),通過軟件算法,產(chǎn)生數(shù)據(jù)并將據(jù)送入FPGA內(nèi)置的RAM中,在FPGA輸入控制信號(hào)的控制下,將采樣數(shù)據(jù)送入DDS芯片中。
3.2 PC軟件
PC機(jī)應(yīng)用軟件完成所有與波形數(shù)據(jù)相關(guān)的運(yùn)算以及與硬件的數(shù)據(jù)通信功能,如圖7所示為基于Matlab GUI的應(yīng)用軟件界面界面部分,其包含以下一些功能:
(1)波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。對(duì)指定的波形形式、脈寬、帶寬等參數(shù)的信號(hào)進(jìn)行仿真,包括時(shí)域波形數(shù)據(jù)的運(yùn)算和頻譜分析、顯示,并保存數(shù)據(jù)。目前可生成LFM,NFLM,相位編碼和三角波的信號(hào)形式,如需要可添加任意波形。
(2)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信。通過計(jì)算機(jī)串行口連接系統(tǒng)主板以實(shí)現(xiàn)基于RS 232接口的異步串行數(shù)據(jù)通信,接口簡(jiǎn)單,配置方便。目的是實(shí)現(xiàn)所需波形數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)到波形產(chǎn)生硬件存儲(chǔ)器的下載、校驗(yàn)。
(3)用戶軟件界面。該界面可完成波形選擇;時(shí)寬、帶寬、采樣率、中頻頻率設(shè)定;信號(hào)時(shí)域波形、頻率一時(shí)間關(guān)系顯示;基帶采樣數(shù)據(jù)生成、下載等功能。
(4)可移植性。基于Matlab編譯的人機(jī)界面的M文件可經(jīng)Matlab編譯器(cornpiler)轉(zhuǎn)換為C或C++等不同類型的源代碼,并再次基礎(chǔ)上根據(jù)需要生成可獨(dú)立運(yùn)行的應(yīng)用程序文件,不需要Matlab環(huán)境的支持,大大擴(kuò)展了程序的應(yīng)用范圍。同時(shí)對(duì)M文件編譯后,運(yùn)行速度大大提高。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖8為AD9957工作在單頻輸出模式下,系統(tǒng)時(shí)鐘1 GHz,0 dBm,輸出185 MHz點(diǎn)頻頻譜,其雜散優(yōu)于-70 dBc。圖9為AD9957工作在正交調(diào)制模式下,帶寬10 MHz,時(shí)寬20μs非線型調(diào)頻信號(hào)頻譜。由于篇幅所限,線性調(diào)頻、相位編碼等信號(hào)不在此一一列出。
5 結(jié)語
該設(shè)計(jì)主要討論一種基于DDS的雷達(dá)信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將軟件與硬件相結(jié)合,操作簡(jiǎn)便、靈活,并使軟件具有一定的可移植性。Matlab的編程界面使得操作者能夠方便快捷地修改數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了基于AD9957的多波形雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生器實(shí)現(xiàn)方法的正確性。由于異步通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡退俾屎虵PGA內(nèi)置ROM容量的有限性,因此如果在PC與RAM間要求更高速度的數(shù)據(jù)傳輸,可以考慮換用PCI總線或計(jì)算機(jī)網(wǎng)口傳輸;當(dāng)需要大時(shí)寬信號(hào)或采樣數(shù)據(jù)量很大,超出單片F(xiàn)PGA內(nèi)部存儲(chǔ)器容量,可換用大容量的芯片或外加存儲(chǔ)設(shè)備。
評(píng)論