线性调频信号

线性调频信号
线性调频信号

图单平面振幅和差单脉冲雷达简化方框图

t=0:0.01*10^(-6):0.1*10^(-3);

N=length(t);

x1=randn(1,N);

x2=randn(1,N);

figure(1);subplot(211);plot(t,x1);

title('高斯信号','color','b');

subplot(212);plot(t,x2);

x2=3*(1+1/3*x2).*cos(1e10*t);

x1=3*(1+1/3*x1).*cos(1e10*t);

s1=sinc(t-pi/6);

s2=sinc(t+pi/6);

s3=s1+s2;

s4=s1-s2;

x1=x1.*s3;

x2=x2.*s4;

figure(2);subplot(211);plot(t,x1);

title('调制回波输出信号','color','b');

subplot(212);plot(t,x2);

x2=2*x2;

x1=2*x1;

figure(3);subplot(211);plot(t,x1);

title('高放输出信号','color','b');

subplot(212);plot(t,x2);

x2=6*(1+1/3*x2).*cos(1.003*1e10*t);

x1=6*(1+1/3*x1).*cos(1.003*1e10*t);

figure(4);subplot(211);plot(t,x1);

title('混频输出信号','color','b');

subplot(212);plot(t,x2);

r=fir1(1000,[0.5,0.7],'bandpass');

h1=fftfilt(r,x1);

h2=fftfilt(r,x2);

figure(5);

subplot(211);plot(t,h1);

title('经过中放后的两路信号','color','b'); subplot(212);plot(t,h2);

for i=1:N;

if(h1(i)<0)

h1(i)=0;

end

end

for i=1:N;

if(h2(i)<0)

h2(i)=0;

end

end

j=fir1(10000,0.02,'low');

J1=fftfilt(j,x1);

J2=fftfilt(j,x2);

figure(6);

subplot(211);plot(t,J1);

title('经过检波后的两路噪声信号','color','b') subplot(212);plot(t,J2);

s1=J1.*80;

s2=J2.*80;

figure(7);

subplot(211);plot(t,s1);

title('经过视放后的两路信号','color','b') subplot(212);plot(t,s2);

t1=s2./s1;

figure(8);plot(t,t1);

title('经过相除后的信号','color','b')

基于MATLAB的线性调频信号的仿真..

存档编号________ 基于MATLAB的线性调频信号的仿真 教学学院 届别 专业 学号 指导教师 完成日期

内容摘要:线性调频信号是一种大时宽带宽积信号。线性调频信号的相位谱具有平方律特性,在脉冲压缩过程中可以获得较大的压缩比,其最大优点是所用的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感,即可以用一个匹配滤波器处理具有不同多普勒频移的回波信号,这些都将大大简化雷达信号处理系统,而且线性调频信号有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率。因此线性调频信号是现代高性能雷达体制中经常采用的信号波形之一,并且与其它脉压信号相比,很容易用数字技术产生,且技术上比较成熟,因而可在工程中得到广泛的应用。 关键词:MATLAB;线性调频;脉冲压缩;系统仿真

Abstract:Linear frequency modulation signal is a big wide bandwidth signal which is studied and widely used. The phase of the linear frequency modulation signal spectra with square law characteristics, in pulse compression process can acquire larger compression, its biggest advantage is the use of the matched filter of the echo signal doppler frequency is not sensitive, namely can use a matched filter processing with different doppler frequency shift of the echo signal, these will greatly simplified radar signal processing system, and linear frequency modulation signal has a good range resolution and radial velocity resolution. So linear frequency modulation signal is the modern high performance radar system often used in one of the signal waveform, and compared with other pulse pressure signal, it is easy to use digital technologies to produce, and the technology of the more mature, so in engineering can be widely applied. Keywords:MATLAB, LFM, Pulse compression, System simulation

基于AD9910的线性调频信号发生技术(1)

科技信息2010年第17期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 基于AD9910的线性调频信号发生技术 时慧 (中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555) 【摘要】本文主要介绍了DDS的工作原理以及专用芯片AD9910的功能特点,并重点论述了利用可编程逻辑器件控制DDS产生线性调频信号的设计方案。该设计实现了高度集成化,降低了成本且易于调试。 【关键词】直接数字频率合成;AD9910;线性调频信号 Generating Technology of LFM Signal Based on AD9910 【Abstract】This paper introduces the theory of DDS and the characteristics of AD9910,and particularly discuss a scheme using FPGA control DDS to generate LFM signal.The scheme realize integration,reduce the cost and easy to adjust. 【Key words】Direct digital synthesis;AD9910;L inear frequency modulation signal 0前言 线性调频信号(LFM,也称为Chirp信号),是一种最常用的雷达信号,因其具有良好的脉冲压缩特性和分辨能力,在合成孔径雷达以及相控阵雷达中得到了广泛的应用[1。数字频率合成技术(DDS)以其相对带宽较宽、频率转换时间短、相位连续性好以及集成化度高等优点成为线性调频信号发生技术的设计主流[2]。在某型号信号模拟系统中,要求产生中心频率250M,扫频带宽为200M的宽带扫频信号。根据设计要求,选用AD公司的DDS芯片AD9910,配以FPGA来实现宽带扫频信号的产生。 1DDS芯片AD9910简介 AD9910是Analog Device公司近年来推出的一款性价比很高的DDS芯片,它集成了14bit数模转换器(DAC)并且支持高达1GSPS 的采样率,理想频率分辨率可以达到0.23Hz,具有32位相位累加器,自带线性或任意频率、相位或幅度扫频电路。内部自带反sinc修正电路,8个频率和相偏备份用于快速调频或调相。1024×32位内部RAM 用于预先定义好的调制[3]。 AD9910主要有4种工作方式:单频模式、RAM调制模式、DRG 调制模式和并口调制模式。 在单频模式下,AD9910输出点频信号。AD9910共有8个64位单频信号寄存器,可以存储8个单一频率控制字,每个寄存器中包含了频率控制参数、相位控制参数和幅度控制参数。利用用芯片管脚PROFILE0~2可以选择使用哪个Profile寄存器。 在RAM调制模式下,用户可以任意改变DDS信号控制参数来产生各种信号,典型应用如FSK、PSK、ASK以及用户可自定义的非线性扫描信号。这种模式下的RAM寄存器和单点调制模式下的单频信号寄存器复用同一地址,通过芯片的功能控制寄存器CFR1~CFR2来控制选用哪种模式。 DRG调制模式与RAM调制模式实现功能相类似,不同点是该模式利用累加器对DDS所需的信号参数进行调制。在这种模式下,可以产生较好的线性调频信号。 并口调制模式主要应用于需要频率或者相位极快变化的场合,例如跳频合成器、高速波形发生器等。因为AD9910提供了更新速率可达250MHz的l6bit快速编程的并行接口,每隔8ns即可更新一次32 bit的频率控制字。 在各个工作模式下对芯片的操作只需要选择相应的模式,并写入相应的控制字即可。根据AD9910的功能特点及设计要求,在本文中选择使用的是线性调频模式即DRG调制模式。 2系统设计 系统主要由上位机,FPGA单元,DDS单元,参考时钟以及波形输出模块组成,如图1所示: 图1系统总体框图2.1时钟设计 由DDS的原理可知,整个DDS系统在一个统一的时钟信号即采样时钟下工作。该时钟的质量直接决定了最终输出波形频率的精度、稳定度以及输出信号的相噪,在本设计中采用了晶体振荡器。高稳定的10M晶振产生的时钟信号通过REF_CLK引脚输入到AD9910,经过AD9910内部的锁相环100倍频后生成1G的采样时钟。 2.2控制接口电路 上位机根据用户设定的线性调频信号带宽,扫描时间等参数,计算出AD9910相应的配置数据,送入FPGA,FPGA接受到上位机的控制数据后按照AD9910的时序送入到AD9910中,完成DDS模块的设置。AD9910是通过串行模式来接受各种配置数据,主要通过使用了nCS,SCLK,SDIO以及IO_UPDATA。在片选信号nCS为低的时候,AD9910在SCLK的上升沿采样SDIO信号,前八个SCLK周期为指令周期,后面跟着若干数据周期。指令周期由1位读写位(Bit7),2个无关位(Bit6,Bit5)和5个地址位(Bit4~Bit0)组成。根据不同的地址,数据周期的长度为16位,32位或64位不等。尽管AD9910的送数可以MSB优先或LSB优先,为了方便,在设计中,采用AD9910默认的MSB优先模式。 2.3波形输出电路 波形输出单元主要由电阻,变压器,放大器和低通滤波器组成,主要完成DDS输出信号的滤波、放大等功能。其电路如图2所示: 图2波形输出电路 AD9910输出的20mA电流信号经过R55,R56电阻转换成差分电压信号,再经过变压器(T1)转换成单端电压信号,150M~350M的带通滤波器滤除其带外杂散和镜像后再通过数控衰减器来控制信号输出功率,衰减器的输出经过隔直放大后输出。 图3软件流程图(下转第426页 )○百家论剑○ 423

线性调频信号产生方法

线性调频信号产生方法研究 摘要:本文利用fpga与dac5686完成了线性调频信号产生电路的设计与实现,该方法降低了系统软硬件设计的难度,缩短了开发周期,并提高了设计的可靠性,具有较高的实用价值和良好的应用前景。文章分析了线性调频信号,给出了信号产生电路硬件设计和控制电路软件设计方案,并通过功能实现验证文中方法的有效性。abstract: a generation module of lfm signal based on fpga and dac5686 is designed and realized in this paper. this technique decreases the difficulty of hardware and software design of the system, reduces development cycle and improves design reliability, has higher practical value and good application prospect. lfm signal is analyzed, based on which signal generation circuit and software of control circuit design project is put forward, and the effectiveness of this method is verified through the function realization. 关键词:线性调频;信号产生;fpga;dac5686 key words: lfm;signal generation;fpga;dac5686 0 引言 为了能够探测远距离目标,同时又具备较高的距离分辨力,脉冲压缩雷达通常发射较宽脉冲的线性调频(lfm)信号,而在接收时进行脉冲压缩。因而,如何产生良好的线性调频信号,对于脉冲压

线性调频信号处理方法研究

线性调频信号处理方法研究 文章对合成孔径雷达的编码应答器所采用的线性调频信号进行了包括傅立叶变换等理论分析,并对基于模拟混频方法的线性调频信号翻转电路划分为两种方案分别进行仿真,从实际角度对电路的系统性进行了研究。 标签:合成孔径雷达;LFM;翻转;频谱 合成孔径雷达的定标分为两种[1]:一种是图像的几何定标(geometric calibration),指的是将一个图像像素与地面上的固定网格精确配准。另一种是辐射定标(radiometric calibration),指的是一个图像像素与目标散射特征的精确相关。也就是标定SAR系统端到端性能的过程。从另一个角度说,就是标定SAR 系统测量目标后向散射信号幅度和相位的能力。 在雷达系统的辐射定标过程中,一个十分重要的环节就是利用地面的应答器,对雷达系统进行校正[2]。有源编码应答器在合成孔径雷达的辐射定标方面发挥着非常重要的作用。它通过标记目标物来使其能够在合成孔径雷达图像上明晰可辨。目前,在波形调制有源编码应答器中,使用加载编码的手段,将应答器的回波波形进行改变,使其与地面目标反射的波形产生较大差异,从而能够在雷达端通过相应的解码过程恢复出应答器信号,满足雷达定标的要求[3]。 1 应答器原理 參见图1,合成孔径雷达发送原始信号,此图以线性调频信号(也称Chirp 信号)为例,发射时采用调频斜率线性增加的波形。地面应答器接收到来自合成孔径雷达的信号,在应答器内部进行编码,以将自身回波与地面背景回波进行区分,然后将信号转发回合成孔径雷达。此时,信号变为调频斜率线性减小的线性调频信号。合成孔径雷达接收到此信号,就能够对应答器无模糊定位、识别。 通常情况下,雷达接收到的背景杂波可以用下面的式子表示[3]: (1) 其中,,K是线性调频信号的调频斜率,?姿是波长,T是脉冲宽度,c 是光速,Si是脉冲间的方位时间。应答器返回给雷达的信号为: (2) 注意,式中的K变成了-K,也就是说,应答器传回给雷达的线性调频信号斜率翻转。 这样,在放置了应答器的辐射定标区域,雷达得到的反射信号就包括两部分,一部分来自Vb(si,t),一部分来自Ve(si,t)。整个信号通过一个与应答器信

相关文档
最新文档