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　　隨著我國航天技術(shù)的不斷進步，深空測距技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。在深空測距系統(tǒng)中，中頻信號發(fā)生器對系統(tǒng)性能有著重要的意義。在ｕｓｂ（統(tǒng)一ｓ頻段）系統(tǒng)中，原有的模擬電路實現(xiàn)的發(fā)射模塊存在性能不完善、輸入動態(tài)范圍小、可控性能差、不能適應(yīng)中心頻率大范圍變化、體積大等問題，為了解決上述問題，可在一個標(biāo)準化通用數(shù)字調(diào)制信號發(fā)生器的平臺上，通過外圍的控制電路，實現(xiàn)對載波中心頻率、輸出功率、調(diào)相指數(shù)、測距音通／斷控制等參數(shù)的改變。

　　以軟件無線電思想為核心，基于ｐｌｄ（可編程邏輯器件）的通用調(diào)制信號發(fā)生器的設(shè)計，進一步給出了實現(xiàn)中頻ｕｓｂ側(cè)音測距信號的硬件設(shè)計及軟件的設(shè)計思想，仿真結(jié)果及片上硬件數(shù)據(jù)采集結(jié)果證明了輸出信號的正確性，同時實現(xiàn)了靈活的參數(shù)可控性能。

　�。薄。酰螅鈧�(cè)音測距原理

　�。酰螅庀到y(tǒng)中可用的測距信號有偽碼、側(cè)音和偽碼加側(cè)音３種，形成不同的測距體制。目前微波統(tǒng)一系統(tǒng)中使用最多的是純側(cè)音測距。

　　ｕｓｂ系統(tǒng)側(cè)音測距信號是一個正弦調(diào)相波，它由ｋ個正弦副載波（可以被信息調(diào)制）所調(diào)制。為了減小各調(diào)制副載波之間的交調(diào)干擾，調(diào)制方式為窄帶調(diào)相。此調(diào)制信號表示為：

　　式中：ａ為載波幅度；ωｃ為載波角頻率；ｍｉ為第ｉ個正弦副載波對載波的調(diào)相指數(shù)；ωｉ為第ｉ個正弦副載波的角頻率。

　　ｕｓｂ系統(tǒng)采用７個側(cè)音，主側(cè)音為１００　ｋｈｚ，次測音為２０�。耄瑁�、４�。耄瑁ⅲ福埃啊。瑁�、１６０�。瑁�、６２　ｈｚ及８�。瑁�；次側(cè)音經(jīng)頻譜折疊處理后，變?yōu)椋保埃啊。耄瑁�、２０　ｋｈｚ、１６�。瑁�、１６．８　ｈｚ、１６．１６�。瑁�、１６．０３２　ｈｚ、１６．００８　ｈｚ，稱為虛擬次側(cè)音。其中最高側(cè)音的選擇與測距精度要求有關(guān)，次側(cè)音是側(cè)音匹配解模糊所必需的。

　　在純側(cè)音測距系統(tǒng)中，有側(cè)音＂同時發(fā)送＂和＂順序輪發(fā)＂兩種方式，我們采用側(cè)音同時發(fā)送方式。這種方式，主側(cè)音ｆ７一直發(fā)送，而在解模糊階段，每次按側(cè)音頻率由高到低順序加發(fā)一個虛擬次側(cè)音。主側(cè)音與虛擬次側(cè)音間依次音發(fā)送次序?qū)訉舆M行匹配解模糊，直至主側(cè)音與最低側(cè)音問匹配完成，即進入無模糊距離測量階段，此后，只發(fā)一個主側(cè)音。發(fā)送過程如圖１所示。

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　�。幔洌梗梗担肥敲绹M器件公司生產(chǎn)的內(nèi)置１４位ｄ／ａ轉(zhuǎn)換器的直接數(shù)字頻率合成器（ｄｄｓ）集成電路，基本框圖如圖２所示。

　�。幔洌梗梗担凡蓸铀俣冗_到１　ｇｓｐｓ（１０億次采樣每秒），同時，功耗比其他ｄｄｓ減�。担埃ヒ陨�，動態(tài)性能高達４００　ｍｈｚ輸出頻率，而且ｓｆｄｒ（無雜散動態(tài)范圍）高達８０�。洌庖陨�，應(yīng)用到無線和有線系統(tǒng)中時。利用ａｄ９９５７調(diào)制器或ｑｄｕｃ（正交數(shù)字上變頻器）提供的高達４００�。恚瑁蓄l實時輸出達到簡化數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康�。ａｄ９９５７還可提供用于快速編程的寬并行接口，具有一個更新速率達２５０　ｍｈｚ的１６�。猓椋舨⑿卸丝冢试S每隔８�。睿蟾乱淮危常病。猓椋舻念l率控制字。這種快速編程能力使之可以用于高速波形發(fā)生器、跳頻合成器、安全通信以及各種雷達和掃描系統(tǒng)等需要頻率或相位極快變化的場合。

　　此外，ａｄ９９５７支持高達４００　ｍｈｚ輸出的ｑｄｕｃ，由于ａｄ９９５７內(nèi)部集成了高速ｄｄｓ、１４ｂｉｔ�。洌徂D(zhuǎn)換器、時鐘倍頻電路和數(shù)字濾波器，當(dāng)應(yīng)用于無線或有線通信基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)時，可以實現(xiàn)基帶上的變頻，使數(shù)據(jù)傳輸簡單、成本低、效率高。１�。纾螅穑蟮模睿悖铮〝�(shù)控振蕩器）和ｄ／ａ轉(zhuǎn)換器允許ａｄ９９５７提供高達４００�。恚瑁闹苯虞敵觯虼藷o需使用上變頻級，而且降低了對濾波器的要求。

　　ａｄ９９５７的主要特點：３２位相位累加器；波特率達２�。恚猓蟮模螅穑榻涌冢粌�(nèi)置１�。埃玻础粒常病。猓椋簟。颍幔�，可實現(xiàn)內(nèi)部調(diào)制功能；內(nèi)部采用１．８�。龉╇�，超低功耗；內(nèi)置的低噪聲參考時鐘倍頻器允許用低成本、低頻外部時鐘作為系統(tǒng)時鐘，同時仍可提供優(yōu)良的動態(tài)性能；支持測試向量和幅度斜坡式控制功能�！。诚到y(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　系統(tǒng)具體實現(xiàn)框圖如圖３所示。硬件設(shè)計主要包括外圍控制、ｆｐｇａ、ａｄ９９５７和濾波放大電路。

　�。常蓖鈬刂颇K設(shè)計

　　外圍控制模塊主要由ｐｃ機和相應(yīng)的外圍控制電路組成，主要用來控制主、次側(cè)音的選擇及主、次側(cè)音所對應(yīng)的調(diào)相指數(shù)的選擇。

　　３．２�。妫穑纾嵩O(shè)計

　　本設(shè)計中ｆｐ