[发明专利]一种数字T/R组件中频调制解调方法

说明书

本发明提供了一种数字T/R组件中频调制解调方法，采用DDS与DDC的数字处理方法，完成数字中频信号的调制与解调发射时，在一个雷达周期内发射N种不同频率、不同脉宽的扫频信号并完成配置，通过数字电路对DDS芯片的控制，通过缩短总配置时间提高配置速度，接收时，信号下变频后产生中频信号，将采样后数字信号的数据送给FPGA，在FPGA中将采样后数字信号进行正交解调，通过低通滤波器对零中频信号进行匹配滤波并送至信号处理分系统。本发明能够使补盲的拼接点变得更加平滑，从而最大限度地发挥出发射机的效率，有助于提高频率合成器的性价比，得到很高的I/Q正交采样精度和稳定度。

技术领域

本发明涉及数字调制解调领域，尤其是一种三坐标雷达采用多个脉冲发射，实现距离补盲的方法。本发明采用直接数字频率合成技术DDS(Direct Digital FrequencySynthesis)与数字下变频DDC(Direct Digital Controller)的数字处理方式，完成数字中频信号的调制与解调。

背景技术

随着技术的发展和需求，现阶段对雷达的作用距离、分辨力和测速准确度等性能指标提出了更高的要求，雷达对目标的探测能力正比于雷达发射的平均功率，在峰值功率受器件载荷限制的情况下，提高平均功率一般通过增加发射脉冲宽度来实现。为了达到探测要求，发射信号波形必须是长脉宽的线性调频信号，在信号处理中采用脉冲压缩技术，这样既能增加发射信号的平均功率，扩大雷达作用距离，又能保持雷达系统的距离分辨率，并有效降低邻近频带内的射频源干扰。为了防止接收前端烧毁，信号发射时接收通道被关闭，这将阻断长脉冲以内回波的接收，因此，全固态雷达将有一定距离的近程盲区。

长短脉冲模式是传统补盲主要采用的方法，该技术相对趋于成熟，实现起来相对简单，能够实现雷达全量程探测，但是由于补盲脉冲在长脉冲前发射，雷达等效探测距离有所降低，没有充分发挥出固态发射机的效率。在雷达接收方面，传统的处理方法有：①通过N个不同接收机通过不同变频频率和滤波器来解决；②将微波信号下变频到中频后，在中频通过功分器和N路不同滤波器将N个不同频率信号分开。这些方法电路过于复杂、庞大，给集成小型化设计带来很大的难度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种数字T/R组件中频调制解调方法。本发明提供一种采用多个脉冲发射，实现距离补盲，采用DDS与DDC的数字处理方法，完成数字中频信号的调制与解调。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一：发射时，在一个雷达周期内发射N种不同频率、不同脉宽的扫频信号，在有限的时间内必须完成对DDS频率字、频率扫描率寄存器、扫描率定时器时钟和扫描频率步进字寄存器的配置；

步骤二：通过数字电路对DDS芯片的控制，使DDS产生系统工作所需要的连续波信号、线性调频信号和脉冲信号。

步骤三：通过缩短总配置时间提高配置速度，其中配置时间＝1/配置频率*总的配置字节(半字节、比特)数；

步骤四：接收时，微波回波信号下变频后产生中频信号并进入数字部分，模拟信号进入A/D转换器进行带通采样转化为数字信号，经过A/D采样后，中频信号的采样频率f_s以2π为周期延拓，有用信号被搬移到为中心的位置上，f₀为信号中心频率，而且采样后的信号不会发生频谱混叠，完全可以恢复采样前的模拟信号；将采样后数字信号的数据送给FPGA；

步骤五：在FPGA中将采样后数字信号分为N路中频信号进行正交解调，中频信号包含了N个不同频率、不同脉宽的扫频信号，信号经过FPGA后功分为N路信号，通过计算出正交数字本振信号，然后N路中频信号分别和N组不同的正交数字本振信号进行相乘运算，得到的零中频信号；