基于DDS幅相调制的多点目标回波信号的研究
2.2 多目标回波DDS产生方法
由上一节的分析可知：多目标的LFM 回波可以表示为一个LFM信号被一个窄带信号所调制的形式。这样，可以结合DDS的特点，以DDS频率扫描模式产生sΣ(t) 中线性调频信号，并控制POW,以并行数据端口模式形成窄带相位调制信号，并以幅度调制功能去除多余时间段上的信号，从而形成多目标LFM回波。但是，针对多目标回波，相位调制端口的更新率要求较为复杂。
这是由于式(7)中，相位调制项与线性调频项是相乘的关系。因此较难在理论上确定该端口所需的更新率。
但可以采用计算机仿真的手段，予以分析。本文即通过仿真论证来选取合适的端口更新率的。此外，调制信息的量化精度也会影响多目标回波产生的性能。较高的位宽当然可以改善所产生信号的性能，但是却对DDS的内部存贮量提出了更高的要求。对此，本文也采用仿真验证的方式，选择合适的量化位数。
综上所述，基于单片DDS 产生多点目标回波的具体流程如下：
(1)在一定采样率下，利用Matlab计算给定数目和延时的多目标回波，并对回波信号进行归一化;
(2)提取回波信号的相位信息。将回波信号的相位与原LFM 信号的相位相减、求模即可得到相位调制序列;
(3)将相位调制序列降采样至并行端口模式的时钟速率，并进行量化，形成并行数据端口输入的POW数据;
(4)设置DDS工作在所需参数的频率扫描模式，并将量化后的幅度、相位序列等信息输入给DDS,对DDS的输出信号进行低通滤波处理。
2.3 仿真验证
本节将从仿真的角度验证上述方法的可行性。此外，通过仿真分析POW 的时钟速率和数据相位量化位数对信号模拟性能的影响，以选择合适的并行端口时钟速率和相位量化位数。
首先，验证方法的可行性。仿真中采用的信号形式为中心频率f0 =60 MHz,带宽B =20 MHz,时宽T =4 μs的LFM 信号，采样频率为1 000 MHz,POW 时钟速率fPOW =125 MHz,相位量化Q 位数为8 b,三点目标相对于发射信号的时延为1 μs,4 3 μs,2 μs.
基于2.2节中描述的过程，将得到的量化后的相位序列，插值到采样率为1 000 MHz的相位序列;然后，将其与起始频率为50 MHz,调频率为5 × 1012 s-2 的线性调频信号的相位序列求和，取模值，得到输出信号的相位序列。最后，以相位序列和幅度序列合成余弦信号序列，并进行低通滤波处理，得到形成仿真回波。同时，采用Matlab分别计算这三点目标回波并叠加(采样频率为1 000 MHz)，形成了理想的回波信号。
图2 就是这两组回波--理想回波与仿真回波的脉压结果的比较图。
在图2 中，实线、点线分别表示理想回波和仿真回波的脉冲压缩结果。可以看出，两组回波的脉冲压缩结果在回波目标位置和幅度、主瓣宽度、峰值旁瓣比等方面一致性很好。良好的一致性说明了在满足采样定律的情况下，可以通过不同的采样频率分别将两部分：线性调频信号部分和相位调制部分分别采样，而其脉压结果不会受到影响。这进一步验证了本文所提出的：以DDS 的频率扫描模式产生回波中LFM 部分，以并行数据端口模式输入相位调制信息产生多个点目标回波方法的有效性。
下面仿真研究不同POW更新速率对模拟结果的影响。其他仿真条件不变，POW更新速率分别取125 MHz(点线表示)和62.5 MHz(‘+’表示)。将这两组数据的脉冲压缩结果与理想回波的进行对比，结果如图3所示。
由图3可知，三组回波的脉冲压缩结果在3个点目标回波的位置和幅度、主瓣宽度、峰值旁瓣比等方面基本一致。由此可知，在满足采样定律的情况下POW 更新速率的提高对信号的仿真结果无较大影响;同时也间接说明此方法中对叠加的N 个单频信号的调制信息能以很小的采样率采样并无失真的恢复。可以这么理解，多点目标回波信号的高频变化部分由DDS的频率扫描模式实现，其采样是基于相位量化机理来实现的;而附加的幅相调制信息带宽较小，所需的采样率(POW更新率)可以较低。
下面仿真研究数据量化位数对此方法性能的影响。其余仿真条件不变，POW 更新速率取为125 MHz,将数据量化位数分别取为4 b(点线表示)和8 b(‘+’表示)的脉冲压缩结果与理想回波(连续曲线表示)的进行对比，结果如图4所示。
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