基于AD9957的多波形雷达信号产生器
3 软件模块化设计
3．1 设计流程
图5所示为目前大多采用的DDS设计流程，首先要根据系统要求进行波形数据设计，并将其以某种格式储存成文件，随后用FPGA设计软件(Quartus等)进行RAM设计，RAM的对应数据指定为设计的波形数据文件，最后利用逻辑将数据配置到DDS中。如若需要修改波形数据，就需要将上述步骤进行一次，如若多次修改，是比较繁琐的。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/187791.htm
图6所示为本设计中采用的基带波形数据产生流程，通过在软件界面中输入波形参数，采样率等数据，通过软件算法，产生数据并将据送入FPGA内置的RAM中，在FPGA输入控制信号的控制下，将采样数据送入DDS芯片中。
3．2 PC软件
PC机应用软件完成所有与波形数据相关的运算以及与硬件的数据通信功能，如图7所示为基于Matlab GUI的应用软件界面界面部分，其包含以下一些功能：
(1)波形数据的产生。对指定的波形形式、脉宽、带宽等参数的信号进行仿真，包括时域波形数据的运算和频谱分析、显示，并保存数据。目前可生成LFM，NFLM，相位编码和三角波的信号形式，如需要可添加任意波形。
(2)计算机数据通信。通过计算机串行口连接系统主板以实现基于RS 232接口的异步串行数据通信，接口简单，配置方便。目的是实现所需波形数据由计算机到波形产生硬件存储器的下载、校验。
(3)用户软件界面。该界面可完成波形选择；时宽、带宽、采样率、中频频率设定；信号时域波形、频率一时间关系显示；基带采样数据生成、下载等功能。
(4)可移植性。基于Matlab编译的人机界面的M文件可经Matlab编译器(cornpiler)转换为C或C++等不同类型的源代码，并再次基础上根据需要生成可独立运行的应用程序文件，不需要Matlab环境的支持，大大扩展了程序的应用范围。同时对M文件编译后，运行速度大大提高。
4 实验结果
图8为AD9957工作在单频输出模式下，系统时钟1 GHz，0 dBm，输出185 MHz点频频谱，其杂散优于-70 dBc。图9为AD9957工作在正交调制模式下，带宽10 MHz，时宽20μs非线型调频信号频谱。由于篇幅所限，线性调频、相位编码等信号不在此一一列出。
5 结语
该设计主要讨论一种基于DDS的雷达信号的实现方法，系统设计中将软件与硬件相结合，操作简便、灵活，并使软件具有一定的可移植性。Matlab的编程界面使得操作者能够方便快捷地修改数据。实验结果证明了基于AD9957的多波形雷达信号产生器实现方法的正确性。由于异步通信数据传输的低速率和FPGA内置ROM容量的有限性，因此如果在PC与RAM间要求更高速度的数据传输，可以考虑换用PCI总线或计算机网口传输；当需要大时宽信号或采样数据量很大，超出单片FPGA内部存储器容量，可换用大容量的芯片或外加存储设备。
评论