摘要：介紹了一種基于PC+ARM+DSP+DDS體系結構的通用雷達中頻信號模擬器。該系統(tǒng)能夠模擬多種體制的雷達中頻信號，而且不同信號間切換方便、使用靈活。介紹了該系統(tǒng)的硬件設計和在模擬相參脈沖雷達動目標信號中的應用。

        關鍵詞：雷達中頻信號模擬器 AD9852 TMS320C6416 S3C44B0X 相參

        雷達信號模擬器是模擬技術與雷達技術相結合的產(chǎn)物。它通過模擬的方法產(chǎn)生雷達回波信號，以便在實際雷達系統(tǒng)前端不具備的條件下對雷達系統(tǒng)后級進行調試。隨著數(shù)字技術的進步，高速、超大規(guī)模集成電路的使用，雷達信號模擬系統(tǒng)正朝著靈活、通用的方向發(fā)展。筆者設計了一種基于PC+ARM+DSP+DDS體系結構的能家長雷達中頻信號模擬器，介紹了該系統(tǒng)的硬件設計，并以模擬相參數(shù)脈沖雷達動目標信號為例，介紹了本系統(tǒng)的應用。

        1 系統(tǒng)結構設計

        現(xiàn)代雷達信號模擬的設計偏重于運用數(shù)字化方式實現(xiàn)，隨著實時數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，PC+DSP+D/A的體系結構成了雷達模擬器實現(xiàn)的主要方式。直接數(shù)字頻率合成技術（DDS）以其在頻率捷變速度、相位連續(xù)性、相對帶寬、高分辨率以及集成化等方面的優(yōu)異性能，成為現(xiàn)代頻率合成技術中的佼佼者，同時也為雷達中頻信號模擬的實現(xiàn)方式提供了新的選擇。

        本設計采用PC+ARM+DSP+DDS的體系結構。PCM機對目標及環(huán)境進行建模、運算，生成雷達中頻信號仿真數(shù)據(jù)庫，DSP根據(jù)模擬的雷達實時狀態(tài)及目標、環(huán)境的實時特性，進行數(shù)據(jù)調度、運算和處理，最后形成控制DDS所需的調幅、調相、調頻等控制字，通過DDS產(chǎn)生雷達中頻模擬信號。

        由于對模擬器通用性的考慮，PC機與DSP間的通信，希望不僅能實時改變雷達模擬信號的參數(shù)，還可以適應不同雷達體制和不同信號處理機的具體要求，方便加載新的程序。雖然通過PCI（或CPCI）能實現(xiàn)程序加載，并且傳輸速率快，但不能脫機工作，且插拔麻煩，不能用于筆記本調試。本設計采用ARM作為主控模塊，控制USB接口器件和DSP的主機口，完成程序的加載和參數(shù)的實時設置。

        2 硬件電路的設計與實現(xiàn)

        本系統(tǒng)主要包括以ARM為核心的主控模塊，以DSP為核心的實時數(shù)據(jù)處理模塊，以DDS為核心的信號生成模塊，以及包括USB、RS-232和鎖存器等的通信模塊和電源系統(tǒng)，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

        2．1 主控模塊

        系統(tǒng)主控模塊負責控制和協(xié)調各種工作。ARM采用Samsung公司生產(chǎn)的S3C44B0X微處理器，通過集成鎖相環(huán)倍頻系統(tǒng)主頻可達66MHz,最大外部存儲空間256MB,片上資源豐富,外圍控制能力強,性價比高。由它控制USB模塊接收PC機計算生成的雷達模擬信號的數(shù)據(jù)及代碼，控制主機口加載DSP，控制UART實現(xiàn)工作狀態(tài)在PC機上的實時顯示。

        2．2 實時數(shù)據(jù)處理模塊

        實時數(shù)據(jù)處理模塊利用PC機生成的雷達信號模擬數(shù)據(jù)，根據(jù)設定的雷達工作狀態(tài)及目標、環(huán)境的實時動態(tài)計算DDS的控制字，控制三片DDS輸出雷達模擬信號。同時通過串口與信號處理機交換信息，通過鎖存器向處理板提供控衰減控制信號。

        DSP采用TI公司C6000系列中的TMS320C6416，系統(tǒng)時鐘達600MHz，數(shù)據(jù)處理速率可達4800MIPS。提供32/16bit主機口，具有兩個獨立的外部存儲器接口，其中EMIFA支持64bit總線寬度。

        2．3 信號生成模塊

        DDS信號產(chǎn)生模塊采用三片ADI公司生產(chǎn)的AD9852ASQ，它們同時生成三路中頻信號。根據(jù)雷達體制和信號處理機要求不同，可分別對應不同的信號，如雷達的目標回波、雜波和發(fā)射信號，或外輻射源雷達的直達波、目標回波和多徑信號，以及跟蹤雷達回波信號的和支路∑、俯仰左支路Δα以及方位差支路Δβ等。

 &nb