[发明专利]基于SAR雷达回波信号模拟器射频子系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明及FPGA及MCU控制领域，特别涉及一种基于SAR雷达回波信号模拟器射频子系统的控制方法。

背景技术

在现代射频系统中，越来越多的需要加入数字控制，射频系统性能的优劣也越多的依赖于通过控制软件进行的测试。近年来，随着FPGA和单片机技术的迅猛发展，对射频系统的数字控制提出了越来越高的要求。提供一种基于FPGA和单片机技术的控制软件是现有技术需要解决的问题，FPGA和单片机技术在射频系统中的应用将越来越广泛。SAR雷达回波信号模拟器射频子系统完成1路350MHz带宽中频信号下变频，2路350MHz带宽中频信号上变频，1路1GHz带宽中频信号下变频，1路1GHz带宽IQ基带信号正交调制，输出信号功率控制，及本振、时钟、定时信号生成。

SAR雷达回波信号模拟器射频子系统控制软件是基于FPGA和单片机技术而开发的，用于对射频子系统进行控制及配合射频子系统进行测试。工作时，接收上位机发送来的命令和数据，生成1路2.4GHz采样时钟；选择外部2路定时/控制信号输入之一，按照雷达同步工作要求，对定时和控制信号进行处理，生成ADC采集和DAC播放所需的定时信号；产生1路定时/控制输出；选择内部100MHz参考晶振或外部2路100MHz外参考输入之一作为系统参考时基，具备2路100MHz参考输出功能；通过衰减器控制上变频通道、下变频通道及IQ正交调制通道的功率，控制精度0.5dB；实现两个通道的自检。

要实现上述的工作要求，需要具有通讯功能，接收上位机的命令和数据并控制射频系统工作，可以通过单片机实现；同时需要丰富的IO口，高性能的计算能力，FPGA具有大量的IO口，灵活性高，吞吐率高，研发周期短，可以满足控制要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于SAR雷达回波信号模拟器射频子系统的控制方法以实现对SAR雷达回波信号模拟器射频子系统的射频开关、通道衰减量、定时器的控制以及射频系统工作状态的查询，灵活性高，吞吐率高，计算能力高，可重配置，研发周期短。

本发明是这样实现的，基于SAR雷达回波信号模拟器射频子系统的控制方法，用于对SAR雷达回波信号模拟器射频子系统进行控制及配合该SAR雷达回波信号模拟器射频子系统进行测试，该SAR雷达回波信号模拟器射频子系统由FPGA和单片机实现，包括射频闭环开关控制模块、1GHz通道的衰减量控制模块、350MHz通道的衰减量控制模块和定时器控制模块；该控制方法包括以下步骤：

利用单片机接收上位机发送的命令和数据，并与FPGA进行通信，FPGA接收到通讯信号对该SAR雷达回波信号模拟器射频子系统进行控制，包括射频开关的通断，各通道发射和接收功率的衰减量的控制，定时信号的输出方式控制，产生内部定时以及子系统工作状态的查询；

该通讯信号共有17位，包括4位命令信号，8位数据信号和5位握手信号，FPGA根据收到的命令信号进行下述相应操作：

当命令信号为“0000”时，清零操作，系统复位；

当命令信号为“0001”时，进行本振操作，将本振模块使能置1，射频闭环开关控制模块根据收到的8位数据，开启本振模块相应的开关，控制本振工作状态；

当命令信号为“0010”时，将1GHz通道开关使能置1，射频闭环开关控制模块根据收到的8位数据，开启1GHz通道的相应的开关；

当命令信号为“0011”时，将350MHz通道开关使能置1，射频闭环开关控制模块根据收到的8位数据，开启350MHz通道的相应的开关；

当命令信号为“0100”时，350MHz通道的衰减量控制模块根据收到的8位数据控制350MHz通道发射1衰减量；

当命令信号为“0101”时，350MHz通道的衰减量控制模块根据收到的8位数据控制350MHz通道发射2衰减量；

当命令信号为“0110”时，350MHz通道的衰减量控制模块根据收到的8位数据控制350MHz通道接收通道的衰减量；

当命令信号为“1000”时，1GHz通道的衰减量控制模块根据收到的8位数据控制1GHz通道发射通道的衰减量；

当命令信号为“1001”时，1GHz通道的衰减量控制模块根据收到的8位数据控制1GHz通道接收通道的衰减量；

当命令信号为“1010”时，定时器控制模块根据收到的8位数据控制定时信号输出方式；

当命令信号为“1011”时，定时器控制模块根据收到的脉冲个数、脉冲周期和脉宽产生内部定时信号并且输出。