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基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统


频率/MHz 119.995 120.490 120.990 121.510 122.005 122.500 跟踪误差/kHz -5 -10 -10 +10 +5 0

模块的工作过程是:当雷达触发脉冲到来时,时序控制电路打开计数器T,发射脉冲随后到来,经下变频、滤波、整形后转换成TTL方波作为计数器T的时钟。当计数器T计到第32个脉冲时,时序控制电路打开计数器T0,T0开始对高稳定时标计数;当计数器T计到第332个脉冲时,时序控制电路关闭计数器T和T0,并通知单片机已经完成一次频率测量,单片机取走测量结果,并对硬件电路复位,准备下一个周期的测量。

2.3 高稳定度恒温时钟模块

本机振荡器的频率稳定度是影响雷达接收机性能的关键性指标。由于DDS频率合成方法的输出频率稳定度仅仅取决于其时钟的频率稳定度,因此选用频率稳定度高达10-9的恒温晶体振荡器作为整个系统的时钟。恒温晶体振荡器输出的100MHz高稳正弦波经放大后整形为标准的TTL方波,一路作为频率测量模块的时间标准,另一路经F161分频为25MHz的TTL方波,经电平转换后作为AD9854的外部时钟信号,利用AD9854内部的可编程倍频器倍频12倍使AD9854工作在300MHz的内部时钟频率下。高稳定度恒温时钟模块组成框图如图5所示。

3 软件结构

单片机是整个系统的控制核心,可以充分利用软件可编程控制的优势对系统进行灵活有效的控制。图6是单片机的软件框图。

通电以后单片机首先进行初始化,然后设置DDS模块的工作模式等参数,再进行时序控制电路的复位并对所有计数器进行清零操作。随后单片机不断查询测量完成信号。当时序控制电路在雷达触发脉冲的作用下完成一次测量时?熏就通过该信号通知单片机,单片机一旦查询到测量完成便立即读入测量结果。然后进行分析,是标准中频频率时不进行本振频率的调整,直接准备下一脉冲周期的测量,若不是则计算所需的频率调整量,控制DDS频率合成模块进行频率调整,然后再准备下一脉冲周期的测量。

搜索和跟踪过程的区别主要在于计算频率调整量的方法不同,其它流程基本一致。

基于DDS技术的自适应米波雷达本振自动频率控制系统集DDS技术的先进性、全数字脉内频率测量的实时性和单片机软件可编程的灵活性于一体,实现了对每一个发射脉冲的发射频率的实时测量和跟踪,是一种全新的雷达自动频率控制系统。在研制过程中解决了高速全数字频率测量模块的设计与实现、高稳定度高频谱纯度频率合成等技术难题;同时由于雷达发射机没有单独组舱,发射信号的场强很大,对系统的抗干扰能力提出了很高的要求,在技术上采取了精心设计印刷电路板、严格区分模拟地和数字地以及严格的屏蔽等措施,整个系统具有跟踪精度高、跟踪范围大、速度快、工作稳(接上页)

定可靠的优点。该系统结构简单、体积小、成本低,在国产某型雷达上已经成功使用,显著提高了该型雷达的技术、战术性能。


《基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统(第3页)》
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