CN103529431A - 宽带快速多功能信号产生组件 - Google Patents

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蔡敏
荆惠连
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Abstract

本发明属于电磁特性应用技术领域，具体涉及一种宽带快速多功能信号产生组件。本发明包括倍频/功分模块、DDS模块和混频模块：倍频/功分模块将基准信号倍频后得到时钟信号和本振信号，时钟信号传输至DDS模块，本振信号传输至混频模块；上位机控制DDS模块产生带宽和波形可变的基带信号，基带信号传输至混频模块；混频模块将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频后输出。本发明解决了现有信号产生设备仅能产生特定形式信号的技术问题。本发明能够输出时序控制信号，连接雷达***后能够实现雷达***多功能频综的功能，显著简化了测量雷达***设计。

Description

宽带快速多功能信号产生组件
技术领域
本发明属于电磁特性应用技术领域，具体涉及一种宽带快速多功能信号产生组件。
背景技术
随着目标特性研究的不断发展，对具备多种目标特性测量功能的目标特性测量雷达的需求日趋迫切。上述雷达需要备有多种可用的信号形式，能够根据工作需要随时变换波形信号，以实现对被测目标较好的评估。
现有技术设计目标特性测量雷达多种发射信号时，需要将各种信号分开设计，导致***接口多、体积大、调试困难等技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题为：现有技术中的信号产生设备只能产生特定形式的信号，难以满足随时变换信号形式的技术要求。
本发明的技术方案如下所述：
一种宽带快速多功能信号产生组件，包括倍频/功分模块、DDS模块和混频模块：倍频/功分模块将基准信号倍频后得到时钟信号和本振信号，时钟信号传输至DDS模块，本振信号传输至混频模块；上位机控制DDS模块产生带宽和波形可变的基带信号，基带信号传输至混频模块；混频模块将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频后输出。
作为优选方案，
所述DDS模块包括FPGA芯片和DDS芯片：通过上位机控制软件向FPGA芯片发送信号产生命令，FPGA芯片解析信号产生命令后控制DDS芯片输出带宽和波形可变的基带信号。
所述倍频/功分模块包括倍频、功分、滤波和放大电路，其将基准信号倍频后得到混频模块中用的本振信号和DDS芯片工作的时钟信号，同时通过功分得到FPGA芯片工作的时钟信号。
所述混频模块包括混频、滤波和放大电路，其将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频，通过滤波和放大后输出信号。
所述倍频/功分模块、DDS模块和混频模块组装在屏蔽盒中，屏蔽盒上设有信号输入、输出和控制接口。
本发明的有益效果为：
本发明的宽带快速多功能信号产生组件，能够产生中心频率恒定、带宽可变、波形可变的微波信号，输出信号带宽最宽可达500MHz，变频速度最快为10ns，波形信号包括点频、步进频率、线性调频和BPSK等，可通过软件随时改变输出信号形式，能满足目标特性测量雷达***设计中多种波形的要求。
本发明的宽带快速多功能信号产生组件，由上位机软件发命令给DDS模块的FPGA芯片，由FPGA芯片解析命令后控制DDS芯片产生波形可变、带宽可变的信号，由于改变波形信号时不需要在硬件上进行改动，能够方便、灵活地更改输出信号波形。
本发明的宽带快速多功能信号产生组件，可输出时序控制信号；通过混频得到最终的输出信号，可以和雷达***连接；能够实现雷达***多功能频综的功能，显著简化了测量雷达***设计。
附图说明
图1为本发明的宽带快速多功能信号产生组件原理框图；
图2为本发明的宽带快速多功能信号产生组件时序控制信号仿真图；
图3为本发明的宽带快速多功能信号产生组件信号产生流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的宽带快速多功能信号产生组件进行详细说明。
如图1所示，本发明的宽带快速多功能信号产生组件，包括倍频/功分模块、DDS模块和混频模块。其中，倍频/功分模块将基准信号倍频后得到时钟信号和本振信号，时钟信号传输至DDS模块，本振信号传输至混频模块；上位机控制DDS模块产生带宽和波形可变的基带信号，基带信号传输至混频模块；混频模块将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频后输出。
所述DDS模块包括FPGA芯片和DDS芯片。通过上位机控制软件向FPGA芯片发送信号产生命令，FPGA芯片解析信号产生命令后控制DDS芯片输出带宽和波形可变的基带信号。所述上位机控制软件根据485通讯协议设置信号参数。所述信号参数包括：（1）波形形式，如点频、步进频率和线性调频等；（2）不同波形信号的各种参数，如步进频率信号的起始频率，终止频率、频率步进和变频时间；（3）与测量雷达***连接时还包括雷达工作的控制时序信号等。
所述倍频/功分模块包括倍频、功分、滤波和放大电路，其将基准信号倍频后得到混频模块中用的本振信号和DDS芯片工作的时钟信号，同时通过功分得到FPGA芯片工作的时钟信号。根据FPGA芯片工作的时钟信号进行目标特性测量雷达***时序控制信号设计，雷达***时序控制信号仿真图如图2所示。倍频/功分模块中所述倍频、功分、滤波和放大电路的具体构成为本领域技术人员公知常识。
所述混频模块包括混频、滤波和放大电路，其将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频，通过滤波和放大后输出信号。混频模块中所述倍频、功分、滤波和放大电路的具体构成为本领域技术人员公知常识。
所述倍频/功分模块、DDS模块和混频模块组装在一个大的屏蔽盒中，形成信号产生组件，屏蔽盒上设有信号输入、输出和控制接口。
本组件的工作流程图见图3所示。上位机通过485接口和本组件相连，在FPGA芯片中编写485通讯协议，用来接收上位机的命令，FPGA芯片解析上位机的命令和参数后，根据上位机的命令和参数产生不同的波形信号，经混频后输出最终所需信号。

Claims (5)

1.一种宽带快速多功能信号产生组件，包括倍频/功分模块、DDS模块和混频模块，其特征在于：倍频/功分模块将基准信号倍频后得到时钟信号和本振信号，时钟信号传输至DDS模块，本振信号传输至混频模块；上位机控制DDS模块产生带宽和波形可变的基带信号，基带信号传输至混频模块；混频模块将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频后输出。
2.根据权利要求1所述的宽带快速多功能信号产生组件，其特征在于：所述DDS模块包括FPGA芯片和DDS芯片：通过上位机控制软件向FPGA芯片发送信号产生命令，FPGA芯片解析信号产生命令后控制DDS芯片输出带宽和波形可变的基带信号。
3.根据权利要求1或2所述的宽带快速多功能信号产生组件，其特征在于：所述倍频/功分模块包括倍频、功分、滤波和放大电路，其将基准信号倍频后得到混频模块中用的本振信号和DDS芯片工作的时钟信号，同时通过功分得到FPGA芯片工作的时钟信号。
4.根据权利要求1或2所述的宽带快速多功能信号产生组件，其特征在于：所述混频模块包括混频、滤波和放大电路，其将来自倍频/功分模块的本振信号和来自DDS模块的基带信号进行混频，通过滤波和放大后输出信号。
5.根据权利要求1或2所述的宽带快速多功能信号产生组件，其特征在于：所述倍频/功分模块、DDS模块和混频模块组装在屏蔽盒中，屏蔽盒上设有信号输入、输出和控制接口。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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