宽带线性调频信号发生装置及方法制造方法及图纸

本公开提供了一种宽带线性调频信号发生装置，包括：时钟单元，用于为控制芯片和直接式数字频率合成器提供工作时钟；至少一个控制单元，用于根据接收到的控制指令，输出控制信号给直接式数字频率合成器、锁相环以及开关；直接式数字频率合成器，用于根据控制信号配置自身的参数，生成并输出参考信号给两个锁相环；两个锁相环，均用于根据控制信号配置自身的参数，并通过锁相跟踪技术和直接式数字频率合成器输出的参考信号产生调频信号；混频器，用于对两个锁相环输出的调频信号进行混频，得到混频信号；开关，用于根据控制信号配置自身的参数，对混频信号进行调制，得到宽带线性调频信号。

【技术实现步骤摘要】
宽带线性调频信号发生装置及方法
本申请涉及电子雷达
，尤其涉及一种宽带线性调频信号发生装置、方法及芯片。
技术介绍
高分辨率雷达具有较好的目标检测和识别能力，在雷达成像、目标探测、目标识别等军用领域已取得了广泛的应用，高分辨率雷达是未来雷达系统发展的重要方向。宽带线性调频信号产生方法作为高分辨率雷达的关键技术，已成为研究热点。然而，目前电子器件水平及设计方法等因素已对宽带信号的产生造成了影响，信号带宽、频率线性度等方面仍存在不足，宽带线性调频信号的产生对高分辨率雷达的制约已逐渐显现。目前产生宽带线性调频信号的方法具有以下缺陷：首先，采用压控振荡器可以产生带宽较宽的线性调频信号，但因模拟控制电压精度受限所产生的线性调频信号频率线性度较差；其次，使用DAC与混频器(或倍频器)可产生频率线性度较高的线性调频信号，但考虑到杂散恶化以及新调制信号的产生，这种方法所产生的线性调频信号其频率带宽是有限的。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种宽带线性调频信号发生装置、方法及芯片，利用VCO的宽带特性与锁相环的精密反馈特性，实现了宽带、高线性度、低杂散的线性调频信号的产生。为实现上述目的，本申请实施例第一方面提供一种宽带线性调频信号发生装置，包括：时钟单元、至少一个控制单元、直接式数字频率合成器、两个锁相环、混频器以及开关；所述时钟单元，用于为所述控制芯片和所述直接式数字频率合成器提供工作时钟；至少一个所述控制单元，用于根据接收到的控制指令，输出控制信号给所述直接式数字频率合成器、所述锁相环以及所述开关；所述直接式数字频率合成器，用于根据所述控制信号配置自身的参数，生成并输出参考信号给两个所述锁相环；两个所述锁相环，均用于根据所述控制信号配置自身的参数，并通过锁相跟踪技术和所述直接式数字频率合成器输出的参考信号产生调频信号；所述混频器，用于对两个所述锁相环输出的调频信号进行混频，得到混频信号；所述开关，用于根据所述控制信号配置自身的参数，对所述混频信号进行调制，得到宽带线性调频信号。可选的，所述锁相环包括：鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器与分频器；所述直接式数字频率合成器的输出端连接所述鉴频鉴相器的第一输入端，所述鉴频鉴相器的输出端连接所述环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端连接所述压控振荡器的输入端，所述压控振荡器的第一输出端连接所述混频器，所述压控振荡器的第二输出端连接所述分频器的输入端，所述分频器的输出端连接所述鉴频鉴相器的第二输入端；所述鉴频鉴相器，用于对比所述鉴频鉴相器的第一输入端输入的参考信号与第二输入端输入的反馈信号的频率和相位，得到所述参考信号与所述反馈信号之间的频率差和相位差，并将所述频率差和相位差转换为电压差，输出给所述环路滤波器；所述环路滤波器，用于对所述电压差进行滤波，输出控制电压给所述压控振荡器；所述压控振荡器，用于在所述控制电压下，通过所述压控振荡器的第一输出端输出调频信号给所述混频器，第二输出端输出反馈信号给所述分频器；所述分频器，用于根据所述控制信号，控制所述分频比，并根据所述分频比对所述反馈信号进行分频，并将分频后的反馈信号输入给所述鉴频鉴相器。可选的，所述直接式数字频率合成器具体用于根据所述控制信号中包含的波形参数配置自身的波形参数，利用相位合成与查表法生成并输出所述参考信号。可选的，所述时钟单元具体用于输出两路时钟信号，一路所述时钟信号输出给所述控制芯片的参考时钟输入端，另一路所述时钟信号输出给所述直接式数字频率合成器的参考时钟输入端。可选的，当所述控制单元的数量为两个时，两个所述控制单元分别控制一个所述锁相环，两个所述控制单元共同控制所述所述直接式数字频率合成器和所述开关。本申请实施例第二方面提供一种宽带线性调频信号发生方法，包括：利用时钟单元为控制芯片和直接式数字频率合成器提供工作时钟；利用至少一个控制单元根据接收到的控制指令，输出控制信号给所述直接式数字频率合成器、锁相环以及开关；利用所述直接式数字频率合成器根据所述控制信号配置自身的参数，生成并输出参考信号给两个所述锁相环；利用两个所述锁相环根据所述控制信号配置自身的参数，并通过锁相跟踪技术和所述直接式数字频率合成器输出的参考信号产生调频信号；利用所述混频器对两个所述锁相环输出的调频信号进行混频，得到混频信号；利用所述开关根据所述控制信号配置自身的参数，对所述混频信号进行调制，得到宽带线性调频信号。可选的，所述锁相环包括：鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器与分频器；利用所述鉴频鉴相器对比所述鉴频鉴相器的第一输入端输入的参考信号与第二输入端输入的反馈信号的频率和相位，得到所述参考信号与所述反馈信号之间的频率差和相位差，并将所述频率差和相位差转换为电压差，输出给所述环路滤波器；利用所述环路滤波器对所述电压差进行滤波，输出控制电压给所述压控振荡器；利用所述压控振荡器在所述控制电压下，通过所述压控振荡器的第一输出端输出调频信号给所述混频器，第二输出端输出反馈信号给所述分频器；利用所述分频器根据所述控制信号，控制所述分频比，并根据所述分频比对所述反馈信号进行分频，并将分频后的反馈信号输入给所述鉴频鉴相器。可选的，所述直接式数字频率合成器具体用于根据所述控制信号中包含的波形参数配置自身的波形参数，利用相位合成与查表法生成并输出参考信号。可选的，利用所述时钟单元输出两路时钟信号，一路所述时钟信号输出给所述控制芯片的参考时钟输入端，另一路所述时钟信号输出给所述直接式数字频率合成器的参考时钟输入端。本申请实施例第三方面提供了一种芯片，包括本申请实施例第一方面提供的宽带线性调频信号发生装置。本公开可以实现以下有益效果：1、该宽带线性调频信号发生装置同时具有优越的宽带性能和良好的频率线性度指标，解决了现有线性调频信号产生装置带宽有限和线性度指标差的技术瓶颈，满足了高分辨率雷达系统对宽带线性调频信号发生装置的需求。2、该宽带线性调频信号发生装置具有体积小、功耗低等特点，有利于宽带线性调频信号发生装置在单个芯片内集成。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一实施例提供的宽带线性调频信号发生装置的结构示意图；图2为本申请一实施例提供的宽带线性调频信号发生方法的流程示意图。具体实施方式为使得本申请的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带线性调频信号发生装置，其特征在于，包括：/n时钟单元、至少一个控制单元、直接式数字频率合成器、两个锁相环、混频器以及开关；/n所述时钟单元，用于为所述控制芯片和所述直接式数字频率合成器提供工作时钟；/n至少一个所述控制单元，用于根据接收到的控制指令，输出控制信号给所述直接式数字频率合成器、所述锁相环以及所述开关；/n所述直接式数字频率合成器，用于根据所述控制信号配置自身的参数，生成并输出参考信号给两个所述锁相环；/n两个所述锁相环，均用于根据所述控制信号配置自身的参数，并通过锁相跟踪技术和所述直接式数字频率合成器输出的参考信号产生调频信号；/n所述混频器，用于对两个所述锁相环输出的调频信号进行混频，得到混频信号；/n所述开关，用于根据所述控制信号配置自身的参数，对所述混频信号进行调制，得到宽带线性调频信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带线性调频信号发生装置，其特征在于，包括：
时钟单元、至少一个控制单元、直接式数字频率合成器、两个锁相环、混频器以及开关；
所述时钟单元，用于为所述控制芯片和所述直接式数字频率合成器提供工作时钟；
至少一个所述控制单元，用于根据接收到的控制指令，输出控制信号给所述直接式数字频率合成器、所述锁相环以及所述开关；
所述直接式数字频率合成器，用于根据所述控制信号配置自身的参数，生成并输出参考信号给两个所述锁相环；
两个所述锁相环，均用于根据所述控制信号配置自身的参数，并通过锁相跟踪技术和所述直接式数字频率合成器输出的参考信号产生调频信号；
所述混频器，用于对两个所述锁相环输出的调频信号进行混频，得到混频信号；
所述开关，用于根据所述控制信号配置自身的参数，对所述混频信号进行调制，得到宽带线性调频信号。


2.根据权利要求1所述的宽带线性调频信号发生装置，其特征在于，所述锁相环包括：
鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器与分频器；
所述直接式数字频率合成器的输出端连接所述鉴频鉴相器的第一输入端，所述鉴频鉴相器的输出端连接所述环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端连接所述压控振荡器的输入端，所述压控振荡器的第一输出端连接所述混频器，所述压控振荡器的第二输出端连接所述分频器的输入端，所述分频器的输出端连接所述鉴频鉴相器的第二输入端；
所述鉴频鉴相器，用于对比所述鉴频鉴相器的第一输入端输入的参考信号与第二输入端输入的反馈信号的频率和相位，得到所述参考信号与所述反馈信号之间的频率差和相位差，并将所述频率差和相位差转换为电压差，输出给所述环路滤波器；
所述环路滤波器，用于对所述电压差进行滤波，输出控制电压给所述压控振荡器；
所述压控振荡器，用于在所述控制电压下，通过所述压控振荡器的第一输出端输出调频信号给所述混频器，第二输出端输出反馈信号给所述分频器；
所述分频器，用于根据所述控制信号，控制所述分频比，并根据所述分频比对所述反馈信号进行分频，并将分频后的反馈信号输入给所述鉴频鉴相器。


3.根据权利要求1所述的宽带线性调频信号发生装置，其特征在于，所述直接式数字频率合成器具体用于根据所述控制信号中包含的波形参数配置自身的波形参数，利用相位合成与查表法生成并输出所述参考信号。


4.根据权利要求1所述的宽带线性调频信号发生装置，其特征在于，所述时钟单元具体用于输出两路时钟信号，一路所述时钟信号输出给所述控制芯片的参考时钟输入端，另一路所述时...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁满来，王雪梅，唐跞，曲佳萌，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11