[发明专利]DDS作为本振实现数字移相和校准的收发系统实现方法

说明书

本发明属于雷达微波收发领域，特别涉及一种DDS作为本振实现数字移相和校准的雷达收发系统实现方法。本发明的方法DDS产生四路输出送给每路T/R通道作为三本振；雷达频率源分机波形产生插件产生中频波形经过八功分后提供给8个四通道T/R组件；雷达频率源分机产生的一本振、二本振通过八功分后送给8个四通道T/R组件；单个DDS处理模块可以同时对四个发射通道进行移相；雷达工作在发射校准模式时，校准插件对校准网络送来的信号进行接收处理并转换成光纤信号输出。本发明分利用DDS移相简单可行、位数多、精度高、价格较低、体积小、通道多等优点，克服了传统数字移相器价格高、位数受限、集成度低、重量大、每个通道均需一个移相器的问题。

技术领域

本发明属于雷达微波收发领域，特别涉及一种DDS作为本振实现数字移相和校准的雷达收发系统实现方法。

背景技术

随着相控阵雷达的应用，收发系统的集成度和通道间相位一致性要求越来越高，作为相控阵雷达的关键组成部分，T/R组件的相位控制和校准变得尤为重要，其控制位数和精度是衡量移相性能的关键技术。接收系统的相位控制多采用DBF(Digital BeamForming)技术实现而无需在系统中增加硬件电路，发射系统的相位控制目前常采用的是通过数字移相器实现或者通过DDS(Direct Digital Synthesizer)产生发射波形的同时并进行移相的方式来实现。

传统的数字移相器多采用PIN管实现，位数有限，价格高，目前常用的是6位或8位移相器，而且每个发射通路至少需要一个移相器，总体比较而言，质量重、体积大。

通过DDS产生发射波形的同时并进行移相的方式虽然可以解决传统数字移相器移相位数受限的问题，但是输出信号在性能上和模式上存在局限。一般来说，雷达所需的发射波形种类多、调制方式复杂，而且对于发射波形的信号质量要求较高，DDS输出线性调频信号来说比较简单，但是对于非线性调频、相位编码信号来说，实现起来较为复杂，而且DDS输出信号的相位噪声、杂散抑制指标相对较低，为了满足信号质量往往要提高对DDS芯片的要求，为了实现复杂波形的生成要提高对其控制芯片FPGA(Field Programmable GateArray)的性能要求，直接导致设计成本的增加。

且现有雷达系统中还没有收发系统健康诊断与在线监控的系统和方法。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提供了DDS作为本振实现数字移相和校准的雷达收发系统实现方法。其特征包括如下步骤：

步骤一：雷达工作在正常模式时，频率源分机本振插件产生的二本振通过功分等处理后作为四通道T/R组件内DDS处理模块的时钟基准，将DDS处理模块的输出作为T/R通道发射通路的三本振。第三本振产生的具体方法为：将四通道T/R组件内功分处理模块的二本振进行隔离功分，一路作为DDS处理模块内部DDS的时钟信号，另外一路分频后作为该模块内部FPGA的时钟信号，由FPGA生成DDS的控制字，DDS据此产生四路输出送给每路T/R通道作为三本振；

步骤二：雷达频率源分机波形产生插件产生中频波形经过八功分后提供给8个四通道T/R组件，在其内部经过功分处理模块后输入到四路T/R通道，然后与三本振进行三混频；

步骤三：雷达频率源分机产生的一本振、二本振通过八功分后送给8个四通道T/R组件，经功分处理模块后提供给各个T/R通道内部的二混频器、一混频器，通过发射通路形成发射信号再经环形器后由天线发射出去；天线接收的回波信号由接收通路接收后送给A/D模块和光转换模块转换成光纤信号输出，单个A/D模块可以同时处理四路回波信号；

步骤四：DDS处理模块的FPGA对波控码进行串行到并行转换并做解码处理形成DDS的相位控制字，实现对发射通道的多位数、高精度数字移相，达到相控阵雷达波束形成的目的，单个DDS处理模块可以同时对四个发射通道进行移相；