基于DSP、DDS和ARM的雷達(dá)中頻信號模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 主控模塊
系統(tǒng)主控模塊負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)各種工作。ARM采用Samsung公司生產(chǎn)的S3C44B0X微處理器,通過集成鎖相環(huán)倍頻系統(tǒng)主頻可達(dá)66MHz,最大外部存儲(chǔ)空間256MB,片上資源豐富,外圍控制能力強(qiáng),性價(jià)比高。由它控制USB模塊接收PC機(jī)計(jì)算生成的雷達(dá)模擬信號的數(shù)據(jù)及代碼,控制主機(jī)口加載DSP,控制UART實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)在PC機(jī)上的實(shí)時(shí)顯示。
2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊利用PC機(jī)生成的雷達(dá)信號模擬數(shù)據(jù),根據(jù)設(shè)定的雷達(dá)工作狀態(tài)及目標(biāo)、環(huán)境的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算DDS的控制字,控制三片DDS輸出雷達(dá)模擬信號。同時(shí)通過串口與信號處理機(jī)交換信息,通過鎖存器向處理板提供控衰減控制信號。
2.3 信號生成模塊
DDS信號產(chǎn)生模塊采用三片ADI公司生產(chǎn)的AD9852ASQ,它們同時(shí)生成三路中頻信號。根據(jù)雷達(dá)體制和信號處理機(jī)要求不同,可分別對應(yīng)不同的信號,如雷達(dá)的目標(biāo)回波、雜波和發(fā)射信號,或外輻射源雷達(dá)的直達(dá)波、目標(biāo)回波和多徑信號,以及跟蹤雷達(dá)回波信號的和支路∑、俯仰左支路Δα以及方位差支路Δβ等。
AD9852最高工作頻率300MHz,可工作在單頻、FSK、Ramped FSK、Chirp、BPSK五種模式。具有豐富的寄存器組,通過設(shè)置相應(yīng)控制字可方便生成多種信號。
2.3.1 總線及時(shí)序控制設(shè)計(jì)
AD9852的頻率、相位和幅度控制字的設(shè)置和控制信號的產(chǎn)生由TMS320C6416完成,AD9852可以看作是異步存儲(chǔ)設(shè)備與TMS320C6416的EMIFA相連,EMIFA采用32bit總線。
AD9852采用并行輸入,總線寬度為8位,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100MHz。為了提高控制DDS的速度,本系統(tǒng)采用了地址總線復(fù)用、數(shù)據(jù)總線、“分裂”的技術(shù)。即三片AD9852的6位地址線同時(shí)占用TMS320C6416地址總線A2~A7位,而它們的數(shù)據(jù)線分別占用TMS320C6416數(shù)據(jù)總線的D0~D7、D8~D15和D16~D23位。這樣可以由DSP對三片DDS的I/O緩沖寄存器同時(shí)進(jìn)行寫操作,提高了總線利用率,并保證了三片AD9852輸出信號的相位相參。TMS320C6416與AD9852接口示意圖如圖2所示。
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