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1、《自动化与仪器仪表》2017年第5期(总第211期)∗军民两用的微波中频信号源的设计刘颖(四川信息职业技术学院四川广元,608040)摘要:为了实现可军民两用的微波中频信号源的设计,以AD9914为核心,配合射频电路、锁相环电路等外围硬件,通过计算机串口控制中频信号源,通过单片机接收控制指令并将指令译码后送到FPGA,产生相应的控制时序和对应的控制字,通过SPI总线送到核心芯片AD9914,以产生相应频点的各类调频信号。该信号源瞬时工作带宽可超过[1]1000MHz,在电子信息产业领域应用前景广阔,市场潜力巨大。关键词:AD9914;FPGA控制;单片机中图分类号:TP32文
2、献标识码:BDOI编码:10．14016/j.cnki．1001-9227．2017．05．079Abstract:Inordertorealizethedesignofusemicrowaveintermediatefrequency(IF)signalsource.AD9914ascore,withtheradiofrequency(RF)circuit,phaselocked-loopcircuitandotherperipheralhardwareisusedinthisdesign.Inordertoproducecontrollingtime-seriesandc
3、ontrolword,IFsignalsourceiscontrolledthroughthecomputerserialport,andcontrolin-structionsarereceived、decodedandsenttoFPGA.thenthecontroltime-seriesandcontrolwordaresenttothecorechipAD9914throughSPIbus.Varioustypesoffrequencymodulation(FM)signalofthecorrespondingfrequencypointareproducedfina
4、lly.Theinstantaneousworkingbandwidthofthesignalsource,whichcouldbemorethan1000MHZ,wouldhaveahugemarketwithbigpo-tentialandwideprospectintheelectronicinformationarea.0引言1微波中频信号源的方案设计信息化产业的发展需求势必激发新一轮信息技术革本设计的特点在于能产生较大的瞬时带宽。用以满命的浪潮,新的通讯技术的研发与实施则是信息产业领域足作为军用或气象雷达线性调频源的使用目的。故采用[2]未来竞争的制高点和产业升级的
5、核心驱动力。随着军AD公司生产的高性能DDS,3．5GSPS直接数字频率合成品通讯市场陆续向民营企业开放,且民品市场的通讯技术器,AD9914作为核心器件,产生宽带微波线性调频信号。也在飞速发展的情况下,通讯产品中极重要的信号源设计AD9914内部集成12位DAC,频率调谐分辨率为190pHz,[5]在射频/微波技术领域和信息处理高速化、多元化领域出内部时钟速率可达3．5GSPS,输出频率在1．396GHz时,现了巨大商机。目前,国外各企业开发的中频信号源线性相位噪声≤-128dBc/Hz@1kHz。AD9914有四种工作模调频瞬时带宽多在100MHz以内,国内信号源产品瞬时
6、带式,使用过程中,用户通过串口对其内部寄存器进行编程宽多介于200MHz至400MHz之间,对于瞬时工作带宽超实现各种工作模式的选择,设定需求的频率、相位、幅度。[6]过1000MHz的研究较少。本项目团队根据市场的需要和本信号源方案设计框图如图1所示。微波技术发展方向,通过对系统方案的研究、系统接口电路的开发、主系统控制电路的开发、AD9914电路的开发以及系统程序开发,设计了一款具有独创知识产权,可军民[3]两用的微波中频信号源,并通过调试实现了预期效果。该中频信号源既可通过超宽带线性调频技术,作为军用雷达的频率综合器,为高性能雷达提供超宽带激励信号。又可利用其线性调频技
7、术在民用倒车雷达中,实现高精度距离检测。在地震、海啸等自然灾害的救援工作中,图1微波中频信号源框图该中频信号源中超宽带线性调频技术可加强探地设备和系统最初的振荡信号由晶振产生,频率为100MHz,该穿墙设备的性能,对提高灾后救援效率有着积极的影响。信号由二功分器分为两路分别提供给谐波发生器和可编在人们的日常生产、学习中该信号源可满足民品生产企业程门阵列。第一路信号直接激励谐波发生器,间隔输出梳生产、研发设备或是理工类大专院校实训实验场合对各类状谱信号,再依次通过滤波器、放大器、再次滤波并最终输[4]带宽
