直接数字波形合成中的镜频干扰分析

该文针对数字波形合成信号中的镜频干扰问题展开讨论,着重分析了镜频的形成机理及分布特点,说明了采样率对镜频干扰的影响,在此基础上定量分析了产生镜频干扰的采样率条件,并通过实验结果验证,该分析结果为数字波形合成中的采样率选取提供了新的理论依据。

基于FPGA的直接数字波形合成宽带信号源的设计与实现

提出一种改进的波形存储直读法产生宽带雷达线性调频信号的设计方案。以单片高速FPGA取代以往设计中使用的DSP+FPGA作为系统的控制核心,简化系统结构。外围接口通用化、模块化,可产生带宽200MH z以内、时宽800μs以内的任意LFM信号。应用预失真技术,产生的宽带信号线性调频相位失真小于±1度,线性调频脉冲顶部不平坦度小于0.5dB,采用H amm ing加权后脉冲压缩峰值旁瓣比大于38dB。

直接数字波形合成中存储结构改进方法

直接数字波形合成(DDWS)可以最大程度保证信号的细节不遗漏,是模拟不规则波形的主要技术手段。现有DDWS存储结构虽然能解决速度性能与存储空间之间的矛盾,但是周期采样数必须是并行通道数的整数倍,限制了信号的输出精度。针对该问题,提出一种存储结构改进方法。通过研究波形数据输出序列的规律,改进地址发生器,对并行输出数据进行自适应选择,增加并行重构器,实现并行数据自适应排序。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上进行综合后仿真验证,结果表明,该方法能克服周期采样数受限的不足,提高信号的输出精度,且逻辑增量小于FPGA总逻辑资源的1%,在硬件资源上具有明显优势。

DDWS的波形误差校正算法及实现

介绍了直接数字波形合成(direct digital waveform synthesizer,DDWS)的误差来源,分析了DDWS结构中其数模转换器(DAC)信号重构机理,比较研究了DAC信号重构误差对输出信号脉冲压缩结果的影响。提出了一种针对DAC带来的信号辛格函数调制误差的数字化补偿算法,对中频30 MHz,带宽分别为40 MHz和20 MHz的超宽带低中频线性调频信号进行了实际补偿。实验结果表明该算法简单方便,能有效补偿DAC带来的波形调制误差。

大存储空间高精度数字中频面目标模拟器设计

在雷达系统研制过程中,回波信号模拟器是不可缺少的设备。它可以灵活地产生雷达在各种工作状态下的回波信号,有助于雷达的实验室调试,降低试验成本。文中介绍的面目标模拟器基于波形存储直读的DDWS(直接数字波形合成)法实现;以大容量Flash存储器作为波形数据的存储介质,具有较大的数据存储空间;以XC2V500型FPGA(现场可编程门阵列)作为系统核心控制单元,完成系统的功能控制、数据存储控制、高精度延时计算等关键任务,输出延时计算最大绝对误差±3 ns。采用Hamming加权后脉冲压缩峰值旁瓣比大于35 dB。

基于DDWS的波形产生器的设计与实现

针对数字化、软件化雷达波形产生的需要,文中提出了一种以软件无线电平台为基础、基于直接数字波形合成(DDWS)技术的实现方案。该方案采用一种免混频方法和多相内插滤波器相结合的高效方法来实现DDWS技术,通过大容量高速FPGA+DAC的硬件设计,以及上位机实现任意频率的选择,构成一个完整的波形产生器。经过对系统的性能分析和测试表明,该系统具有波形输出稳定,精度高等优点,而且可以输出射频、窄带以及宽带信号。

基于DDWS的复杂波形信号发生器实现

针对现有信号发生器具有的宽频带复杂波形合成能力弱、建立时间长的问题,提出了一种以软件无线电平台为基础、基于DDWS技术的实现方案。该方案采用高性能DDS单元实现捷变频时钟;采用大容量高速FPGA实现序列合成技术;采用嵌入式处理器实现基于素材波形的合成算法。实验结果表明,该方法波形建立速度较快,并有效提高了信号发生器的复杂波形和任意波形合成能力。

基于FPGA和SD卡的任意波形发生器设计

针对波形发生器的便携性设计考虑,提出了一种基于FPGA和SD卡的任意波形发生器设计。设计中SD卡作为存储介质,ZBT SRAM作为SD卡与波形发生器之间的缓存,由FPGA作为主控制器控制外围器件并完成直接数据波形的合成,最后经过数模转换器以及信号处理完成模拟波形的生成。

基于DDWS的任意波形发生器研发分析

为更好满足数字化复杂雷达波形的产生需要,文章从基于多相内插滤波器的上变频结构、基于硬件平台的DDWS技术这两方面入手,提出并阐述了一种基于DDWS的任意波形发生器的设计方案。该任意波形发生器结合利用了FPAG、数字模拟转换器、线性相位FIR滤波器结构、免混频结构,促使基于直接数字波形合成技术生成复杂波形的操作成为现实。对该任意波形发生器进行仿真模拟分析,结果发现该任意波形发生器的方案可行,输出波形稳定性明显,应用效果理想。

一种通用雷达回波模拟器的设计与实现

介绍了一种基于直接数字波形合成技术的通用雷达回波模拟器。通过加载数据波形,该模拟器可以实现波形数据回放,也可产生各种标准信号波形。该模拟器以FPGA为控制核心,利用大容量FLASH作为数据存储介质,在接口通用性、控制逻辑重配置和器件兼容性3个方面作了专门设计。该模拟器具有良好的通用性和友好的用户交互接口,给出了本模拟器所模拟的面目标成像结果和产生的Chirp信号脉压结果。

宽带脉冲压缩信号产生系统的设计与实现

宽带脉冲压缩信号的产生是一些现代雷达的关键技术之一。随着存储器存取速度和D/A转换器转换速率的提高,直接数字波形合成法产生宽带信号越来越容易实现,而且也得到越来越广泛的应用。该方法再结合正交调制和倍频链,就能产生所需要的宽带脉冲压缩信号。文中,宽带脉冲压缩线性调频信号产生系统带宽可达500 MHz,载频为2400 MHz,该系统可以对信号失真进行一定程度的校正。测试结果表明带外杂散和谐波均低于-55 dB。

DDWS系统误差补偿方法研究

雷达发射信号的性能对雷达的分辨率及检测性能有直接影响。数字的信号产生方法以其准确的频率控制、快速的转换时间成为当今技术的主流。而直接数字波形合成(DDWS)又因为其灵活的信号产生能力越来越受到重视。但是,数字信号产生方法由于其固有的数字采样、数模变换的结构,存在着多种形式的谐波及噪声,对信号质量造成不利的影响。文中设计了DDWS信号产生电路,提出了误差补偿方法,实现了高性能基带和/或中频信号的产生。通过对比补偿前后的信号脉压的结果,证明了该误差补偿方法的合理性和有效性。

大时带积线性调频信号源幅相误差分析与校正

针对产生LFM信号的数字方法 ,分析了系统的幅相误差来源 ,并根据误差频率对其进行了分类。提出了一种将正交调制LFM信号产生系统的幅相误差映射到基带后 ,在数字域利用复系数FIR滤波器进行校正的方案。针对直接数字波形合成LFM信号产生系统 ,将误差校正方法简化为直接对存储的数字波形进行预失真处理。最后将校正方法应用于实际系统 ,结果表明提出的幅相误差校正方案易行、有效 ,能明显提高输出LFM信号的性能。

差值量化椭圆球面波脉冲产生系统设计

为提高量化精度,降低量化存储空间需求,分析了直接数字波形合成椭圆球面波函数(prolate spheroidalwave function,PSWF)脉冲产生系统的幅度量化误差,指出了影响量化精度的主要因素,进而提出一种差值量化PSWF脉冲产生系统的改进设计方案.该方案对采样幅度差值进行量化存储,代替采样幅度直接量化存储的方法,并对数模转换模块进行改进.理论分析和仿真实验表明:当过采样率大于π时,采用差值量化代替直接量化有助于改善量化噪声功率谱.过采样率每提高1倍,可使量化噪声功率谱改善6 dB,优于直接量化方式3 dB.同样的量化位数情况下可获得更高的量化精度,在相同量化精度要求下可有效降低存储空间需求.差值量化PSWF脉冲产生系统更适合于高采样率、高精度的PSWF信号产生.

椭圆球面波脉冲产生系统量化误差分析

椭圆球面波函数(PSWF)特性优良,是极具前途的非正弦函数。由于幅度量化及数模转换器(DAC)输入位数有限,在基于直接数字波形合成的PSWF脉冲产生系统中,量化误差不可避免。给出该产生系统误差模型,重点针对量化误差问题,从随机信号分析的角度分析了PSWF脉冲产生系统中影响幅度量化误差大小的主要因素,通过仿真定量分析了量化误差对所产生PSWF脉冲时域波形、频谱及互相关特性和频域能量聚集性等重要特性的影响。理论分析和仿真结果表明:产生系统采用高于4倍的过采样率和大于12 bit的量化即可有效降低量化误差对产生PSWF信号性能的影响。所得结论对工程应用研究具有一定参考价值。

飞机交流供电特性测试的高精度校准源设计

飞机供电系统的发展,给飞机交流供电特性参数测试系统校准提出了更高的要求,为解决现有通用校准仪器在校准测试系统时校准过程复杂、效率低等问题,提出了一种三相变频校准源设计方案。基于直接数字波形合成(DDWS)可产生正弦、调制、瞬变、畸变等信号,并对信号的频率、幅值、相位差、波峰系数等进行调整。主要采用双波形查找表动态切换方法实现电压瞬变、时钟捷变方法实现频率瞬变和采用梯形波实现波峰系数调整的设计方案。通过实验测试,信号发生装置产生的各种信号具有高精度高稳定性,频率误差≤0. 02%,电压误差≤0. 1%,波峰系数误差≤0. 01。

宽带线性调频信号产生及补偿技术研究

线性调频信号的基带信号产生方法主要有DDS和DDWS两种.基于FPGA并行理论和高速DAC架构的DDWS方法,产生L波段、带宽125MHz基带信号,并结合倍频链的方法设计与实现了500MHz大带宽线性调频信号产生系统.基于滤波器的预失真补偿原理提出对系统进行幅相补偿,给出了具体实现步骤,提高了线性调频信号脉压主副瓣比.该技术在实际应用中性能优良,工作可靠.

民机变频交流电源供电特性测试系统校准技术研究

概述了民用飞机电源系统发展趋势,针对变频交流电源系统,结合国内外研究现状,阐述了民机变频交流电源供电特性测试系统校准技术研究的意义。依据变频交流电源供电特性测试系统的技术要求,研究了校准方法并编写了校准规范;基于直接数字频率合成(DDFS)、直接数字波形合成(DDWS)、宽带信号放大和滤波等技术,研制了变频交流电源供电特性校准信号源;依据校准方法中的工作流程及信号设置,编制了校准程序,形成了自动化的校准系统。最后,将上述校准系统应用于多个主机厂、所的电源试验系统,完成了现场试验验证。通过上述研究过程,建立了完善的民机电源供电特性测试系统校准能力,为未来民机电网特性和用电设备供电适应性领域的研究奠定了坚实基础。

基于DDWS技术的飞机270 V直流畸变标准信号源设计

通过对飞机270 V直流供电特性参数中畸变信号校准方法的研究,结合校准过程中的实际需求,设计出一种基于DDWS技术的飞机270 V直流畸变标准信号源,并从硬件设计方面给予了详细介绍。

基于惯性冲击原理的3DOF微小型机器人系统

提出一种由4组压电陶瓷驱动器驱动的微小型移动机器人系统.基于惯性冲击原理,4组压电陶瓷驱动器在不同形式锯齿波电压的驱动下,能够实现机器人2个平动运动自由度和一个旋转运动自由度.基于DDS波形发生原理,为机器人设计了由C8051F040高速单片处理器、FPGA和功率放大器所构成的机器人驱动控制系统.机器人运动性能测试试验表明,提出的微小型移动机器人统具有亚毫米级的运动速度和亚微米级的运动分辨力,可以作为微操作系统中的移动式精密定位机构.