[发明专利]产生多路相参模拟信号的装置

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种产生多路相参模拟信号的装置，可用于雷达发射机。

背景技术

相参是指两个或两个以上的信号之间有固定的相位关系，在一些雷达测试应用中，往往需要产生多路时间同步或相位相参的射频或微波信号。传统的多路相参信号产生方法有以下两种：

1、利用多台高性能的信号源搭建一个系统，其中一台信号源作为主设备，提供同步时钟和触发信号，其他信号源作为从设备，接收主设备发生的同步时钟和触发信号并产生与主设备同步的时钟信号。这种利用多台信号源搭建的系统的方法存在的不足是，每多产生一路相参信号，则需要多一台信号源，当需要产生几十路甚至几百路相参信号时，该方法已经不能适用。

2、基于中频采样定理，采用多路数控振荡器NCO并行工作的高速信号发生器的方案，利用现场可编程门阵列FPGA完成高速数字信号产生部分，利用高性能数模转换芯片完成模拟输出部分。FPGA产生同步信号及数据，经过多个数模转换芯片后便能产生多路相参的模拟信号。根据采样定理，该方法输出的信号频率受限于FPGA的内部时钟频率，因此该方法适用于产生的模拟信号频率在几十兆赫兹以内的情况，当需求信号频率为上百兆赫兹的情况时，该方法便不能满足要求。

四川成都联帮微波通信工程有限公司提的专利申请“多路相参信号频率合成器”(专利申请CN 201220383269.9公开号CN 202679346B)公开了多路相参信号频率合成器。该专利申请所公开的多路相参频率合成器包括PC机、母板、控制电路、直接数字频率合成DDS电路、晶振、锁相环PLL、16路混频器和延迟电路，所述控制电路包括一个主控制器和三个从控制器，所述DDS电路包一个主DDS和三个从DDS，其中主DDS与主控制器相连，三个从DDS与三个从控制器相连，获取控制电路输出的控制信号，所述PLL产生两种信号，分别作为16路混频器的本振信号和中频信号，主DDS和主控制器同时控制从DDS的时钟，从而使四个4路DDS产生高分辨率、低相噪、幅度相位一致性信号，控制电路通过母板获取PC机的控制信号，补偿DDS电路中各个通道的相位、幅度差值。

该专利公开的多路相参信号频率控制器存在的不足是，首先，该方法选用的DDS芯片仅能实现波形频率上的捷变，输出波形单一，不能适用于输出非线性调频信号、杂波信号等复杂波形的情况；其次，该方法采用的DDS芯片AD9959内部采样频率最高仅为500MHz，输出波形频率分辨率较低，频带窄；最后，该方法采用的相参技术是利用四块控制器分别控制四路DDS芯片，控制电路复杂且拓展性不强。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种产生多路相参模拟信号的装置，以增加输出信号的种类，提高输出信号的频带宽度，拓展信号模拟器的应用范围。

为实现上述目的，本发明产生多路相参模拟信号的装置，包括外部信号源、模拟功分器、960M频率源、信号产生器和数字功分器，其特征在于：

所述信号产生器包括：依次相连的基带数据产生电路、控制电路、正交数字上变频QDUC电路和滤波电路；

数字功分器跨接在控制电路和QDUC电路之间，形成同步信号的反馈电路；

模拟功分器与控制电路的输入端相连，用于接收配置时钟；

960M频率源与QDUC电路的输入端相连，用于接收参考时钟。

上述装置，其特征在于数字功分器包括功分电路和电源电路；

所述功分电路，其输入端与QDUC电路相连，用于产生多路同步信号；其输出端与控制电路相连相连，用于发送相参的同步信号；

所述电源电路，其功分电路相连，用于为功分电路提供工作电压。

上述的装置，其特征在于基带数据产生电路包括1个第一可编程逻辑阵列FPGA1，1个DDR3存储器，1个第一光纤接收器和10个光纤发送器；

所述FPGA1与DDR3双向连接，用于缓存接收和发送的数据、控制DDR3的存储与读取和控制数据的接收和发送；

所述第一光纤接收器与FPGA连接，用于接收外部设备发送的基带数据；

所述10个光纤发送器与FPGA连接，用于发送DDR3存储的数据。

上述的装置，其特征在于控制电路包括1个第二可编程逻辑阵列FPGA2，2个四功分器和1个第二光纤接收器；

所述FPGA2与第二光纤收发器双向连接，用于接收基带数据和控制数据的发送；

所述2个四功分器，其均与QDUC电路的输入端相连，用于为QDUC电路提供参考时钟和同步信号。