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VXI總線專用中頻信號源的設計
摘要：介紹了VXI總線C尺寸專用中頻信號源的設計，重點描述了VXI總線接口電路和用DDS實現(xiàn)的幅度可控的捷變頻信號源電路。該模塊已成功應用于實際的VXI總線雷達自動測試系統(tǒng)中。關鍵詞：VXI 信號發(fā)生器 DDS FPGA
ＶＸＩ總線系統(tǒng)將計算機技術(shù)、測控技術(shù)和接口技術(shù)等多種高新技術(shù)緊密結(jié)合起來，具有結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強、可靠性強等優(yōu)點，成為自動測試系統(tǒng)的優(yōu)秀平臺。直接數(shù)字合成技術(shù)（ＤＤＳ）提供傳統(tǒng)頻率合成方法難以實現(xiàn)的高分辨率、高頻率轉(zhuǎn)換速度及相位的連續(xù)性，這使得ＤＤＳ具有廣泛的應用前景。導彈雷達導引頭的研制及生產(chǎn)是一個相當復雜和精密的過程。為實現(xiàn)導引頭自動測試系統(tǒng)，研制了ＶＸＩ專用信號源模塊。這里采用ＶＸＩ總線專用接口芯片ＩＴ９０１０與可靈活配置的ＦＰＧＡ器件設計ＶＸＩ總線接口電路，采用ＤＤＳ技術(shù)直接實現(xiàn)幅度可控的中頻信號電路。
一般的雷達中頻目標回波信號可以簡單描述為：
ｓ（ｔ）＝∑Ａｎ·ｒｅｃｔ（αｔ－β）ｃｏｓ（２πｆｄｔ＋φ） （１）
式中，Ａｎ是回波起伏包絡，ｒｅｃｔ（ｔ）是矩形函數(shù)，α、β是目標回波參數(shù)，ｆｄ、φ是回波多普勒頻率及初相。
１ 模塊設計
ＶＸＩ專用信號源，模塊包括ＶＸＩ接口電路和功能電路兩部分，如圖１所示。ＶＸＩ總線接口電路接收０槽控制器的信息。目標信息數(shù)據(jù)通過ＶＸＩ總線下傳到信號源模塊，通過時序控制電路ＩＩ控制ＤＤＳ輸出包含多譜勒信息的中頻信號，通過時序控制電路Ｉ控制ＤＡＣ輸出以控制ＤＤＳ輸出信號幅度，從而獲得含有目標參數(shù)的雷達和信號、方位差以及俯仰差中頻信號三路信號。
ＶＸＩ總線模塊分為四種器件，寄存器基器件、消息基器件、存儲器基器件和擴展基器件。寄存器基器件實現(xiàn)簡單、成本低，這里采用ＶＸＩ專用寄存器基器件接口芯片ＩＴ９０１０。它集成了ＶＸＩ總線寄存器基器件所需的功能，配以簡單輔助電路即可實現(xiàn)ＶＸＩ總線系統(tǒng)初始化、地址譯碼、中斷控制、時序控制等功能。ＦＰＧＡ采用ＡＬＴＥＲＡ公司ＥＰ２０Ｋ１００芯片，其靈活的可重新配置特性為設計人員實現(xiàn)接口電路提供了極大的方便，并配合ＩＴ９０１０完成接口初始化等功能。
直接數(shù)字頻率合成技術(shù)是一種先進的頻率合成技術(shù)，具有簡單、靈活的特點。ＤＤＳ輸出頻率ｆ０為：ｆ０＝(K/2N)ｆｃｌｋ
其中，Ｋ為頻率控制字，Ｎ為ＤＤＳ相位累加器字長，ｆｃｌｋ為ＤＤＳ時鐘。ＤＤＳ采用美國ＡＤ公司的ＡＤ９８５０。ＤＤＳ工作時鐘頻率為１００ＭＨｚ?熏頻率分辨率大于０．０２３３Ｈｚ，頻率轉(zhuǎn)換時間約為２７０ｎｓ。信號發(fā)生電路由ＦＰＧＡ構(gòu)成的時序控制電路Ｉ與ＡＤ９８５０電路構(gòu)成，頻率控制字由數(shù)學模型產(chǎn)生，通過ＶＸＩ接口傳送到ＤＤＳ，輸出指定頻率的中頻信號。ＤＤＳ采用串并行工作方式，頻率控制字寫入完畢，在更新控制信號的控制下，輸出新的頻率值信號。如果相位控制位的數(shù)據(jù)沒有改變，則輸出頻率的相位是連續(xù)的，這是ＤＤＳ的一個突出的優(yōu)點。
通過改變ＡＤ９
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