[发明专利]一种可重构的复合波形产生电路

说明书

本申请提供了一种可重构的复合波形产生电路，包括恒流充电模块、阈值设置模块和逻辑判断模块；恒流充电模块的两条支路中，一路产生输出波形信号，另一路控制直流电平持续时间；所述阈值设置模块根据输入的波形信号电压值、直流电平以及预设的各个关键节点的阈值，进行比较，并输出标志信号至逻辑判断模块的输入端；所述逻辑判断模块根据阈值设置模块输入的标志信号进行逻辑判断，并输出开关控制信号反馈至恒流充电模块中的两条充电支路。利用模拟电路、阈值设置模块和简单的逻辑控制单元相结合，实现直流电平、锯齿波以及直流和锯齿波时分复用波形的输出，硬件成本较低，不需要软件配置，可实现简单连续调节，灵活性较强。

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，具体涉及一种可重构的复合波形产生电路。

背景技术

不同的雷达工作模式需要不同的电压控制波形。如图1所示，由于VCO的输出频率f与控制电压Vc呈现线性关系，不同的控制波形能够产生不同的频率调制效应。对于Dopper模式而言，VCO的控制波形需要稳定的直流电平信号；对于FMCW模式而言，VCO的控制波形需要锯齿波信号；对于复合模式而言，VCO的控制波形需要锯齿波和DC电平的时分复用信号。此外，为了增加电路实用性和普适性，控制波形的频率、幅值、波形间隔等参数还应具有灵活可调的特点。

波形产生电路对于复合型雷达的模式控制至关重要。针对速度的测量，波形产生电路输出直流电平，控制雷达发射未经调制的单音射频信号；对于距离的测量；波形产生电路输出锯齿波形，控制雷达发射频率经过线性调制的射频信号；针对速度和距离的同时测量，波形产生电路输出直流电平和锯齿波的时分复用波形，控制雷达工作在复合模式。

目前，复合波形的合成主要基于直接数字式频率合成技术(Direct DigitalSynthesizer，DDS)，利用采样定理，通过查表法产生所需波形。DDS主要包含相位累加器、波形存储器以及数模转换器。每来一个时钟脉冲，相位累加器中存储的值就会加上一个频率控制字M，再存储回相位累加器中。波形存储器将相位累加器中存储的值作为取样地址，以二进制编码形式输出波形抽样值，经过数模转换器转换，输出所需的模拟信号。如图2所示，为直接数字频率合成系统，但是，基于DDS的复合波形产生技术，存在以下缺点：1、硬件成本高。需要加法器，寄存器，模数转换器以及时钟控制电路等。2、需要软件配置。DDS主要通过查表法输出所需波形，因此需要预先将波形的抽样值存储到波形存储器中，再依次查找读取。3、调节不方便。在配置好后，系统输出波形的频率、幅值等参数确定，如需调整，需重新烧录程序。4、信号杂散丰富。数字信号驱动数模转换芯片输出的波形中存在较多杂散信号。因此，为解决以上问题，需要提出一种可重构的复合波形产生电路。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种重构的复合波形产生电路，主要针对复合雷达的模式控制问题，基于电容充放电的原理，通过调整电容容值和阈值电压等方式，改变输出波形的频率、幅度、波形间隔时间等参数。在不同的应用场景中，本专利可产生多种雷达模式所需的控制波形，包括直流电平、锯齿波形以及直流和锯齿波的时分复用波形。

本发明一方面的实施例提供一种可重构的复合波形产生电路，包括：恒流充电模块、阈值设置模块以及逻辑判断模块；

所述恒流充电模块，包含第一充电支路和第二充电支路；所述第一充电支路用于产生输出波形信号，第二充电支路用于控制直流电平持续时间；所述第一充电支路的电压输出端和第二充电支路的电压输出端分别连接阈值设置模块的输入端；

所述阈值设置模块，用于根据输入的第一充电支路输出的波形信号电压值、第二充电支路的电压值以及预设的各个关键节点的阈值，进行比较，并输出标志信号至逻辑判断模块的输入端；

所述逻辑判断模块，用于根据阈值设置模块输入的标志信号进行逻辑判断，并输出开关控制信号反馈至恒流充电模块中的两条充电支路。

优选的，所述预设的各个关键节点的阈值，所述关键节点的阈值包括锯齿波的最大电压值和最小电压值、复合波形中直流电平的电压值以及直流电平持续时间。