[发明专利]一种基于双通道DAC的超宽带波形产生方法

说明书

为使雷达系统具备高分辨能力，发射波形需具备较大的瞬时带宽，目前高分辨成像对信号瞬时带宽需求已达到6GHz以上。而现有的信号产生系统，受限于数模转换器（DAC）的采样频率，通常产生的信号瞬时带宽不超过2 GHz。因此，为了实现超大瞬时带宽，传统方法通常采用倍频技术来扩展信号带宽。一方面，倍频操作会恶化信号的相位噪声；另一方面，对于超大瞬时带宽如超过8 GHz以上的情形，需要多次级联倍频，存在效率低下、带内幅相特性较差和难以均衡的问题。本发明提供一种基于双通道高速DAC的超宽带波形产生方法，通过脉内相位编程实现本振频率无缝切换，拓展信号瞬时带宽，避免了使用倍频技术，为超宽带高性能雷达波形产生提供一种有效的技术途径，有力提升我方雷达信号的性能，最终为雷达实现高分辨探测成像提供便利。

技术领域

本发明属于雷达信号领域，具体涉及一种基于双通道DAC的超宽带波形产生方法。

背景技术

为使雷达系统具备高分辨能力，发射波形需具备较大的瞬时带宽，目前高分辨成像对信号瞬时带宽需求已达到6GHz以上。而现有的信号产生系统，受限于数模转换器（DAC）的采样频率，通常产生的信号瞬时带宽不超过2 GHz。因此，为了实现超大瞬时带宽，传统方法通常采用倍频技术来扩展信号带宽。一方面，倍频操作会恶化信号的相位噪声；另一方面，对于超大瞬时带宽如超过8 GHz以上的情形，需要多次级联倍频，存在效率低下、带内幅相特性较差和难以均衡的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于双通道高速DAC的超宽带波形产生方法，该方法使用一路高速DAC实现基带信号产生，另一路高速DAC产生相位可编程的本振信号，从而实现雷达发射波形瞬时带宽的拓展，满足超宽带高分辨成像等需求。具体包括以下步骤：

（10）基带波形产生：采样率为Fs的数模转换器DAC1产生最大瞬时带宽为B/N的基带信号，B为目标频段波形的最大瞬时带宽，N为整数。

（20）基带上变频：通过混频将基带信号上变频至中频，为后续实现无混叠提供基础。

（30）生成相位可编程本振信号：根据目标频段的带宽需要，利用数模转换器DAC2和变频链路，同步产生一个相位可编程的本振信号，用于改变信号的瞬时频率，实现带宽扩展。

（40）发射上变频：将步骤（20）生成的中频信号与相位可编程本振信号进行混频，并滤波放大，得到一个带宽为Ｂ的雷达发射超宽带信号。

本发明的有益效果在于：

本发明与现有技术相比，通过脉内相位编程实现本振频率无缝切换，拓展信号瞬时带宽，避免使用多级倍频技术产生超宽带信号所带来的带内幅相一致性差的问题，大幅降低对高速DAC波形预失真的需求，降低波形预示真带来的信噪比损失，提升超宽带雷达波形产生链路的性能，实现雷达宽窄带波形产生链路一体化。本发明在应用于超宽带LFM波形产生时，只需要增加一路DAC和相关的变频组件，技术成本低，带内幅相校正简单直接，可普遍适用各波段的超宽带波形产生，最终为雷达实现高分辨探测成像提供便利。

附图说明

图1是波形产生方法架构框图。

图2是波形产生流程图。

图3是波形产生示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式，对本发明做进一步说明。如图1所示，本发明基于双通道高速DAC的超宽带LFM波形产生方法，包括如下步骤：

（10）基带波形产生：按照图1连接波形产生链路，上电后，由频率源为数模转换器DAC1提供转换时钟Fs（采样率），由控制器提供波形数据和控制时序，输出波形频率范围选择为第一奈奎斯特域[DC,Fs/2]，设采样率为Fs，基带信号在脉内重复4次，则基带信号带宽为B/4，根据线性调频波的采样公式，基带信号波形可表示为：

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