一种脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法及装置

摘要

本发明公开了一种脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法及装置，其中，所述方法包括：1）基于数字直接频率合成技术产生脉冲线性调频信号；2）控制脉冲间的初始相位线性变化实现脉冲线性调频信号的多普勒频移。本发明通过对脉冲线性调频信号的初始相位线性进行直接调控，可实现目标回波信号的多普勒频移，改变了在本振信号进行多频勒频移的传统方法，降低了硬件设计难度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法及装置，属于频率合成技术领域。

背景技术

雷达目标模拟器能够模拟复现含有雷达目标及环境信息的回波信号，被广泛应用于雷达系统、分系统的调试和性能的评价。采用雷达目标模拟技术可以快速检查雷达系统中主要特征参数，从而缩短雷达的研制周期，减少雷达的研制费用。

脉冲线性调频技术是一种典型的雷达信号脉冲压缩技术，通过扩展信号的频谱带宽，能有效提高雷达分辨率。在进行雷达信号目标模拟时，由于高速移动的目标回波信号会叠加多普勒频移，须在目标回波信号中添加多普勒频移信息。然而，一般回波信号的多频勒频移是通过在本振频率f

发明内容

基于上述，本发明提供一种基于数字信号算法的脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法及装置，降低了硬件设计的复杂度，方法简单实用。

本发明的技术方案是：一种脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法，其中，所述方法包括：

1)基于数字直接频率合成技术产生脉冲线性调频信号；

2)控制脉冲间的初始相位线性变化实现脉冲线性调频信号的多普勒频移。

可选的，脉冲间的初始相位线性变化值为θ

可选的，脉冲间信号的初始相位线性增加θ

本发明还提供一种用于实现所述脉冲线性调频信号多普勒频移的产生装置，其中，所述装置包括：

参考晶振，包括第一信号输出端和第二信号输出端；

倍频器，所述倍频器的信号输入端与所述参考晶振的第一信号输出端电气连接；

第一滤波器，所述第一滤波器的信号输入端与倍频器的信号输出端电气连接；

DDS，所述DDS的一信号输入端与所述滤波器的信号输出端电气连接；

FPGA控制电路，所述FPGA控制电路的信号输入端与所述参考晶振的第二信号输出端电气连接，所述FPGA控制电路的信号输出端与所述DDS的另一信号输入端电气连接。

可选的，所述装置还包括：

第二滤波器，所述第二滤波器的信号输入端与所述DDS的信号输出端电气连接。

本发明的有益效果是：本发明通过对脉冲线性调频信号的初始相位线性进行直接调控，可实现目标回波信号的多普勒频移，改变了在本振信号进行多频勒频移的传统方法，降低了硬件设计难度。

附图说明

图1为本发明实施例的电路原理框图；

附图说明：1参考晶振，2倍频器，3第一滤波器，4FPGA控制电路，5DDS，6第二滤波器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例一种脉冲线性调频信号的多普勒频移产生方法，该方法包括：

1)基于数字直接频率合成技术产生脉冲线性调频信号；2)控制脉冲间的初始相位线性变化，进而实现脉冲线性调频信号的多普勒频移。

本发明中，脉冲间的初始相位线性变化值为θ

请参阅图1，本发明实施例一种用于实现脉冲线性调频信号多普勒频移的产生装置，该装置包括参考晶振1、倍频器2、第一滤波器3和DDS 5。

参考晶振1包括第一信号输出端和第二信号输出端，倍频器2的信号输入端与参考晶振1的第一信号输出端电气连接，第一滤波器3的信号输入端与倍频器2的信号输出端电气连接，DDS 5的一信号输入端与滤波器的信号输出端电气连接，FPGA控制电路4的信号输入端与参考晶振1的第二信号输出端电气连接，FPGA控制电路4的信号输出端与DDS 5的另一信号输入端电气连接。

具体而言，在工作过程中，参考晶振1为FPGA控制电路4提供参考时钟，参考晶振1通过倍频器2后将参考时钟频率进行倍频，通过第一滤波器3将高频参考时钟信号进行滤波，第一滤波器3输出信号进入DDS 5作为时钟信号。FPGA控制电路4通过数字信号算法控制DDS 5输出所需的线性调频脉冲信号，并可通过控制脉冲间的初始相位线性变化实现脉冲线性调频信号的多普勒频移。

本发明中，产生装置还包括第二滤波器6，第二滤波器6的信号输入端与DDS 5的信号输出端电气连接。具体而言，DDS 5输出信号通过第二滤波器6后输出，可降低输出信号的杂散分量。

基于数字技术的直接数字频率合成技术(DDS)具有分频率高、频率范围广、相位连续等优点。基于DDS 5能精确控制产生特定频率和相位的附加多普勒频率的线性调频中频模拟回波信号。

假设DDS 5产生的中频信号为f

y(t)＝A×sin[2×π×(f

其中A为信号幅度，θ

θ

本实施例使用ADI公司DDS 5芯片AD9910产生模拟中频信号，AD9910最大输入参考频率为1GHz，理论最大信号输出频率为400MHz。AD9910的相位控制字POW与相位θ的换算关系如下：

基于AD9910产生中频信号频率30MHz，多普勒频率10kHz，调制带宽5MHz，调制脉宽1.2us，调制周期8us的线性调频窄脉冲信号。根据公式(2)计算每个调制周期的相位偏移量约为0.503度，根据公式(3)计算相位控制字约为92。

利用AD9910的DRG工作模式产生相位可控的线性调频信号，需配置功能控制寄存器、DRG参数寄存器和相位寄存器，功能控制寄存器实现AD9910工作模式选择、DRG扫频模式等信息，DRG参数寄存器实现线性调频信号的频率上限值、频率下限值、频率跳频间隔时间和频率跳频步进设置，相位寄存器实现AD9910每个调制周期的相位补偿。相位补偿值根据公式2计算，并根据公式3转化为DDS 5的相位控制字。

本发明通过对脉冲线性调频信号的初始相位线性进行直接调控，可实现目标回波信号的多普勒频移，改变了在本振信号进行多频勒频移的传统方法，降低了硬件设计难度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。