一种雷达波形产生模块及其雷达波形产生方法技术

本发明专利技术属于雷达技术领域，特别涉及一种雷达波形产生模块及其雷达波形产生方法。本发明专利技术包括信号输入输出模块、FPGA控制模块、DDS波形产生模块、巴伦转换模块、放大滤波模块、存储模块以及编程端口，所述信号输入输出模块用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块的输入端，雷达波形产生模块的雷达波形产生方法既可产生雷达正常工作用的线性调频信号和非线性调频信号，又可以产生雷达自检时的两种测试信号，分别为线性调频信号和非线性调频信号，而且每类调频信号在一个周期里可产生长短脉冲组合调频信号，而且本发明专利技术的结构简单，成本低廉，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达波形产生模块及其雷达波形产生方法
本专利技术属于雷达
，特别涉及一种雷达波形产生模块及其雷达波形产生方法。
技术介绍
随着雷达技术的发展，为了提高雷达的检测性能，脉冲压缩技术应用越来越广，就需要产生形式多样的一定宽度的脉冲波形信号，同时为了提高雷达自身工作的可靠性，需要产生雷达自检信号实现雷达的实时状态检测。传统的雷达波形产生模块通常产生的波形载波频率较低，产生波形的形式单一，而且结构复杂，价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种雷达波形产生模块，本专利技术既能够产生雷达正常工作用的线性调频信号和非线性调频信号，又可以产生雷达自检时的线性调频信号和非线性调频信号。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术措施：一种雷达波形产生模块包括信号输入输出模块、FPGA控制模块、DDS波形产生模块、巴伦转换模块、放大滤波模块、存储模块以及编程端口，其中，信号输入输出模块，用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块的输入端，信号输入输出模块接收来自FPGA控制模块的门套信号，并对所述门套信号进行驱动后输出；FPGA控制模块，其输出端与DDS波形产生模块的输入端相连；DDS波形产生模块，用于输出调制后的差分信号至巴伦转换模块的输入端，DDS波形产生模块的时钟输入端连接外部时钟信号；巴伦转换模块，用于将所述调制后的差分信号转换为模拟单输出信号，巴伦转换模块的输出端连接放大滤波模块的输入端；存储模块，用于保存FPGA控制模块的控制程序，在上电时将控制程序加载到FPGA控制模块中；编程端口，用于读取FPGA控制模块的控制程序，以及向存储模块写入控制程序。优选的，所述信号输入输出模块包括第一双向十六位收发器以及第二双向十六位收发器，其中，第一双向十六位收发器，用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块的输入端；第二双向十六位收发器，用于接收来自FPGA控制模块的门套信号，并对所述门套信号进行驱动后输出。优选的，所述FPGA控制模块接收外部时钟信号，所述FPGA控制模块包括波形形式识别及分类输送频率参数单元、线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器、单载频频率存储器以及控制逻辑参数输出单元，其中，波形形式识别及分类输送频率参数单元，用于接收第一双向十六位收发器驱动后的频率参数和波形触发信号，生成频率控制字分别送入线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器、单载频频率存储器的输入端；控制逻辑参数输出单元，用于读取存储于线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器、单载频频率存储器内的频率控制字，并将所述频率控制字送入DDS波形产生模块的输入端，所述控制逻辑参数输出单元的输出端连接第二双向十六位收发器的输入端；所述编程端口的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO分别与FPGA控制模块的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO相连；存储模块的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO分别与FPGA控制模块的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO相连。优选的，所述放大滤波模块包括第一滤波器、放大器、第二滤波器，所述第一滤波器的输入端连接巴伦转换模块的输出端，第一滤波器的输出端连接放大器的输入端，所述放大器的输出端连接第二滤波器的输入端，所述第二滤波器的输出端输出雷达波形。进一步的，所述第一双向十六位收发器和第二双向十六位收发器的芯片型号均为美国IDT公司生产的74FCT163245CPV芯片。进一步的，所述FPGA控制模块的芯片型号为美国ALTERA公司生产的EP20K200EFI484-2X芯片。进一步的，所述DDS波形产生模块的芯片型号为美国AnalogDevices公司生产的AD9854ASQ芯片；所述巴伦转换模块包括巴伦转换器，所述巴伦转换器的芯片型号为美国Mini-Circuits公司生产的ADTT1-1芯片。更进一步的，所述第一滤波器为低通滤波器，第二滤波器为带通滤波器；所述放大器的型号为美国Mini-Circuits公司生产的ERA-5单片射频放大器。更进一步的，所述存储模块包括两个并联的EPC2LI20芯片。本专利技术还提供了一种雷达波形产生模块的雷达波形产生方法，包括以下步骤：S1、所述第一双向十六位收发器接收并驱动外部送来的频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数送入波形形式识别及分类输送频率参数单元；所述波形形式识别及分类输送频率参数单元将驱动后的频率参数转换为频率控制字，并将所述频率控制字送入线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器、单载频频率存储器中存储；第一双向十六位收发器接收并驱动外部送来的波形触发信号，将驱动后的波形触发信号送入波形形式识别及分类输送频率参数单元，所述波形形式识别及分类输送频率参数单元根据波形触发信号的电平进行波形形式识别，并生成线性波形参数送至线性调频频率寄存器中存储，生成非线性波形参数送至非线性调频频率累加器中存储；S2、所述控制逻辑参数输出单元分别读取线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器中的线性波形参数、非线性波形参数，控制逻辑参数输出单元产生门套信号经过第二双向十六位收发器驱动输出；S3、所述控制逻辑参数输出单元读取线性调频频率寄存器、非线性调频频率累加器、单载频频率存储器中的频率控制字，并将所述频率控制字送至DDS波形产生模块的输入端，所述DDS波形产生模块接收外部时钟信号后产生调制后的差分信号；S4、所述DDS波形产生模块输出调制后的差分信号至巴伦转换模块的输入端，所述巴伦转换模块将调制后的差分信号转换为模拟单输出信号，并将所述模拟单输出信号送至放大滤波模块的输入端；S5、所述放大滤波模块将模拟单输入信号的放大滤波后输出雷达波形。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术包括信号输入输出模块、FPGA控制模块、DDS波形产生模块、巴伦转换模块、放大滤波模块、存储模块以及编程端口，雷达波形产生模块的雷达波形产生方法既可产生雷达正常工作用的线性调频信号和非线性调频信号，又可以产生雷达自检时的两种测试信号，分别为线性调频信号和非线性调频信号，而且每类调频信号在一个周期里可产生长短脉冲组合调频信号，而且本专利技术的结构简单，成本低廉，易于实现。2)、本雷达波形产生模块的波形和参数可以通过程序加载，根据不同的使用环境需求而适时改变，本专利技术易于维护，升级简单。3)、所述FPGA控制模块的芯片型号为美国ALTERA公司生产的EP20K200EFI484-2X芯片，其具有526000个逻辑单元，106496位RAM，376个I/O口，资源丰富价格较低，极大地节约了本专利技术的设计成本。附图说明图1为本专利技术的电路组成框图；图2为本专利技术的EPC2LI20芯片并联使用电路连接图；图3为本专利技术的一个具体实施例的应用控制时序图。图中的附图标记含义如下：10—信号输入输出模块11—第一双向十六位收发器12—第二双向十六位收发器20—FPGA控制模块21—波形形式识别及分类输送频率参数单元22—线性调频频率寄存器23—非线性调频频率累加器24—单载频频率存储器25—控制逻辑参数输出单元30—DDS波形产生模块40—巴伦转换模块50—放大滤波模块51—第一滤波器52本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达波形产生模块，其特征在于：包括信号输入输出模块(10)、FPGA控制模块(20)、DDS波形产生模块(30)、巴伦转换模块(40)、放大滤波模块(50)、存储模块(60)以及编程端口(70)，其中，信号输入输出模块(10)，用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块(20)的输入端，信号输入输出模块(10)接收来自FPGA控制模块(20)的门套信号，并对所述门套信号进行驱动后输出；FPGA控制模块(20)，其输出端与DDS波形产生模块(30)的输入端相连；DDS波形产生模块(30)，用于输出调制后的差分信号至巴伦转换模块(40)的输入端，DDS波形产生模块(30)的时钟输入端连接外部时钟信号；巴伦转换模块(40)，用于将所述调制后的差分信号转换为模拟单输出信号，巴伦转换模块(40)的输出端连接放大滤波模块(50)的输入端；存储模块(60)，用于保存FPGA控制模块(20)的控制程序，在上电时将控制程序加载到FPGA控制模块(20)中；编程端口(70)，用于读取FPGA控制模块(20)的控制程序，以及向存储模块(60)写入控制程序。

【技术特征摘要】
1.一种雷达波形产生模块，其特征在于：包括信号输入输出模块(10)、FPGA控制模块(20)、DDS波形产生模块(30)、巴伦转换模块(40)、放大滤波模块(50)、存储模块(60)以及编程端口(70)，其中，信号输入输出模块(10)，用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块(20)的输入端，信号输入输出模块(10)接收来自FPGA控制模块(20)的门套信号，并对所述门套信号进行驱动后输出；FPGA控制模块(20)，其输出端与DDS波形产生模块(30)的输入端相连；DDS波形产生模块(30)，用于输出调制后的差分信号至巴伦转换模块(40)的输入端，DDS波形产生模块(30)的时钟输入端连接外部时钟信号；巴伦转换模块(40)，用于将所述调制后的差分信号转换为模拟单输出信号，巴伦转换模块(40)的输出端连接放大滤波模块(50)的输入端；存储模块(60)，用于保存FPGA控制模块(20)的控制程序，在上电时将控制程序加载到FPGA控制模块(20)中；编程端口(70)，用于读取FPGA控制模块(20)的控制程序，以及向存储模块(60)写入控制程序。2.如权利要求1所述的一种雷达波形产生模块，其特征在于：所述信号输入输出模块(10)包括第一双向十六位收发器(11)以及第二双向十六位收发器(12)，其中，第一双向十六位收发器(11)，用于接收并驱动频率参数和波形触发信号，将驱动后的频率参数和波形触发信号送入FPGA控制模块(20)的输入端；第二双向十六位收发器(12)，用于接收来自FPGA控制模块(20)的门套信号，并对所述门套信号进行驱动后输出。3.如权利要求2所述的一种雷达波形产生模块，其特征在于：所述FPGA控制模块(20)接收外部时钟信号，所述FPGA控制模块(20)包括波形形式识别及分类输送频率参数单元(21)、线性调频频率寄存器(22)、非线性调频频率累加器(23)、单载频频率存储器(24)以及控制逻辑参数输出单元(25)，其中，波形形式识别及分类输送频率参数单元(21)，用于接收第一双向十六位收发器(11)驱动后的频率参数和波形触发信号，生成频率控制字分别送入线性调频频率寄存器(22)、非线性调频频率累加器(23)、单载频频率存储器(24)的输入端；控制逻辑参数输出单元(25)，用于读取存储于线性调频频率寄存器(22)、非线性调频频率累加器(23)、单载频频率存储器(24)内的频率控制字，并将所述频率控制字送入DDS波形产生模块(30)的输入端，所述控制逻辑参数输出单元(25)的输出端连接第二双向十六位收发器(12)的输入端；所述编程端口(70)的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO分别与FPGA控制模块(20)的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO相连；存储模块(60)的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO分别与FPGA控制模块(20)的引脚TCK、引脚TMS、引脚TDI、引脚TDO相连。4.如权利要求3所述的一种雷达波形产生模块，其特征在于：所述放大滤波模块(50)包括第一滤波器(51)、放大器(52)、第二滤波器(53)，所述第一滤波器(51)的输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓鹏，何勤，张焱，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34