基于FPGA的DDS芯片实现雷达线性调频信号系统的设计.doc
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1、基于FPGA的DDS芯片实现雷达线性调频信号系统的设计线性调频信号可以获得较大的压缩比,有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率,所以线性调频信号作为雷达系统中一种常用的脉冲压缩信号,已经广泛应用于高分辨率雷达领域。直接数字频率合成(Digital DirectFrequency Synthesis,DDS)技术是解决这一问题的最好办法。在雷达系统中采用DDS技术可以灵活地产生不同载波频率、不同脉冲宽度以及不同脉冲重复频率等参数构成的信号,为雷达系统的设计者提供了全新的思路。1设计思路利用专用DDS芯片是目前比较流行的信号产生方法。专用DDS芯片把所有功能集中在一块芯片上,需要设计者以此为平台进行
2、开发。而基于FPGA的DDS软件编程则根据DDS技术的基本原理,充分利用了FPGA作为大规模芯片的资源优势和高速运算能力,除了能产生专用DDS芯片所具备的单频连续波、非连续波、各种形式的线性调频信号以外,还可以借助FPGA的庞大的资源优势和内部存储器,使非线性调频等更复杂的信号更容易实现。2硬件系统的构成在具体实现过程中主要采用一块基于FPGA的雷达信号处理卡,既可以采集来自雷达接收机的中频、视频信号并对其进行数字信号处理,又可以自身模拟产生雷达中频、视频信号进行数字信号处理或不处理直接送往雷达信号处理机。雷达信号处理卡的硬件电路结构框图如图1所示。FPGA采用的是Xilinx公司的10万门F
3、PGA芯片XC2S100E,其配置芯片为Xilinx公司的1 Mb容量PROM芯片XC18V01,以主动串行方式对FPGA进行上电配置。AD,DA分别为ADI公司12位高速模数转换芯片AD9224与14位高速数模转换芯片AD9764。SRAM采用Cypress公司的256k16 bSRAM芯片CY7C1041。结合本处理卡的结构特点,硬件上采用FPGA与高速DA方案产生线性调频信号。在FPGA内部实现DDS电路,FPGA输出全数字的线性调频信号送往高速DA得到最终的模拟线性调频信号。由于本处理卡采用PCI总线结构,因此可通过计算机实时修改线性调频信号的参数设置,改善了人机接口,提高了系统的灵活
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