基于AD9957的多波形雷達信號產生器

摘 要:介紹一種以數字正交上變頻芯片AD9957為核心器件，通過現場可編程門陣列(FPGA)對其進行配置的多波形雷達信號產生器。該信號產生器通過計算機RS 232串口對AD9957的工作參數進行設置，從而實時產生不同時寬和帶寬的線性調頻、非線性調頻信號和相位編碼等信號。該系統的軟件由Matlab和Quartus Ⅱ共同開發，不僅用戶界面友好，而且便于維護和復雜功能的擴充，具有較強的可移植性。實驗結果表明，該系統完全達到了設計要求，性能優良。

關鍵詞:數字正交上變頻; 現場可編程門陣列; AD9957; 雷達信號產生器

中圖分類號:TN95 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)13-0039-03

Multi-waveform Radar Signal Generator Based on AD9957

CAO Yi， ZHANG Chun-rong， LI Hui

(Xi’an Electronic Engineering Research Institute， Xi’an 710100， China)

Abstract: A multi-waveform radar signal generator is introduced， which uses AD9957 as the core device and is based on RS 232 serial port， FPGA and DDS technology. The generator can generate different bandwidth signals such as linear frequency modulation signal (LFM)， nonlinear frequency modulation signal(NLFM)， and phase encoding signal in real-time. The system software is developed on the platform of Matlab and Quartus Ⅱ. The user interface is friendly， the system is facile to maintain and expand the complex function. The experimental results show that the system can meet the design requirements.

Keywords: quadrature digital up-conversion; FPGA; AD9957; radar signal generator

0 引 言

自1971年J.Tierney和C.M.Tader 等人首次提出了DDS的概念[1]，作為一種先進的信號產生技術，經過近40年的發展已經廣泛應用于信號源儀器、測量分析儀器、通訊、數字信號處理、工業控制，軟件無線電等領域。目前國內外有關雷達信號產生研究的報道很多，國外的研究做得比較全面:多采用軟硬件相結合的設計方式，系統靈活，并滿足信號實時輸出的要求[2];設計上采用微處理器和DSP技術提高了系統的性能;采用工業標準的總線結構以及模塊化設計使系統具有良好的通用性、兼容性和可擴充性。

本文討論的基于AD9957的多波形雷達信號產生器實現方案，融合了RS 232串口通信、FPGA和DDS等多種技術，具有數字化、多功能和可編程的特點，并在模塊化設計方面做了一些探索和嘗試性研究。

1 整體方案設計

圖1為多波形雷達信號產生器的總體結構框圖。系統主要由PC軟件，波形控制和波形產生三部分構成。……