雷达信号模拟器的研制

论文摘要

雷达是对远距离目标进行无线电探测、定位和识别的电子设备,无论在民用中还是在军用中,都具有举足轻重的作用。雷达理论研究和实践表明,雷达的性能及雷达的四抗能力与雷达信号带宽和信号形式紧密相关。雷达信号形式对目标参数的检测、估计精度、目标识别能力和抗干扰性能等都有着深刻的影响,是雷达总体设计中的重要内容之一。针对雷达信号的合成方法,讨论了传统雷达信号合成技术的优点和缺点,并且分析了直接数字频率合成技术,以及倍频锁相技术的特点。在分析了多种主流DDS芯片后,提出了基于ADI公司的直接数字频率合成芯片AD9854和数字倍频芯片ADF4106的雷达信号模拟器的主体方案。文章分模块的详细叙述了雷达信号模拟器的硬件电路组成,以及软件设计方案,并最大限度的挖掘了芯片的潜力,将数字信号处理芯片与AD9854,ADF4106紧密结合在一起,实现了模拟调制和数字调制的综合扩展功能。雷达信号模拟器的硬件主要分为四个模块,分别是DDS核心板模块,ADF4106倍频模块,中央控制器模块,以及人机交互模块;软件部分主要是开发基于DSP的数据处理程序,控制程序,以及人机交互模块的通信程序。其中重点的内容是如何控制AD9854核心模块,以及ADF4106倍频模块,充分发挥各个模块的功能。文章最后提出了可行的雷达信号模拟器研制方案,以及相关的雷达信号波形的主要控制程序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的目的与意义
• 1.2 国内外研究发展动态
• 1.3 作者所做的工作
• 第2章 频率合成技术及其理论
• 2.1 频率合成技术简介
• 2.1.1 频率合成器的主要技术指标
• 2.1.2 频率合成器的分类及其特点
• 2.2 直接数字频率合成的基本原理
• 2.2.1 直接数字频率合成的简述
• 2.2.2 直接数字频率合成的工作原理
• 2.3 直接数字频率合成技术的分类
• 2.4 直接数字频率合成技术的特点
• 2.5 直接数字频率合成输出频谱分析
• 2.5.1 理想参数波形输出 DDS 模型
• 2.5.2 实际参数波形输出 DDS 模型
• 2.6 数字波形产生中频谱杂散的抑制
• 2.7 本章小结
• 第3章 锁相环的基本原理
• 3.1 锁相环的组成
• 3.1.1 鉴相器
• 3.1.2 环路滤波器
• 3.1.3 压控振荡器
• 3.2 锁相环的工作原理
• 3.2.1 锁相环工作的基本过程
• 3.2.2 锁相环工作的三种状态
• 3.3 本章小结
• 第4章 DDS 激励 PLL 的合成电路分析
• 4.1 DDS 直接激励 PLL 频率方案
• 4.2 频率合成器性能分析
• 4.2.1 系统的频谱
• 4.2.2 系统的相位噪声
• 4.2.3 系统的杂散
• 4.2.4 跳频时间
• 4.3 本章小结
• 第5章 硬件方案设计
• 5.1 DDS 芯片的介绍
• 5.1.1 AD9854 的介绍
• 5.1.2 AD9854 的工作方式及编程控制
• 5.2 PLL 芯片的介绍
• 5.2.1 ADF4106 的介绍
• 5.2.2 ADF4106 的工作原理及编程方式
• 5.3 DSP 芯片的介绍
• 5.3.1 DSP 的介绍
• 5.3.2 TMS320F2812 的介绍
• 5.4 液晶模块的介绍
• 5.4.1 TJDM12864M 的介绍
• 5.4.2 ST7920 液晶芯片
• 5.5 硬件平台的链接
• 5.5.1 AD9854 与 F2812 的接口电路
• 5.5.2 ADF4106 与 F2812 的接口电路
• 5.5.3 键盘输入电路
• 5.5.4 液晶显示电路
• 5.5.5 滤波电路
• 5.5.6 放大电路
• 5.6 本章小结
• 第6章 软件平台
• 6.1 DSP 开发工具
• 6.2 基于 CCS3.3 的 DSP 软件开发
• 6.2.1 建立工程
• 6.2.2 利用 CCS 调试程序
• 6.3 C 语言环境的建立
• 6.3.1 TMS320F2812 上电复位
• 6.3.2 C 语言环境初始化
• 6.4 初始化程序设计
• 6.4.1 系统初始化
• 6.4.2 片上外围设备的初始化
• 6.4.3 液晶显示程序设计
• 6.4.4 键盘输入程序设计
• 6.4.5 AD9854 的初始化
• 6.4.6 ADF4106 的初始化
• 6.5 本章小结
• 第7章 信号产生的程序与算法
• 7.1 连续波雷达信号
• 7.2 单频脉冲波雷达信号
• 7.3 线性调频（LFM）脉冲信号
• 7.4 非线性调频脉冲信号
• 7.5 正弦调频波信号
• 7.6 相位编码脉冲信号
• 7.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢