AD9857及其在数字中频发射机中的应用.docx

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AD9857及其在数字中频发射机中的应用

对应的距离为

，１尺Ｉ＝劫

（７）通过（６）和（７）式，就可以确定出目标ｌ的真实距离和径向速度。

注意，当目标径向速度口为负值时（运动方向为远离雷达站），差拍信号频率在正向调频段向正方向

偏移，在负向调制段向负方向偏移［２］２。

同样的方法我们可以得到其它Ｎ一１个目标的真实距离和运动速度。

这样我们就能成功的将一个距离段中不同距离不同速度的目标区别开来，从而消除了线性调频连续波雷达距离一速度耦合。

３．结束语

通过以上算法实现了调频连续波雷达系统利用在时间上改变发射信号的频率并测量接收信号相对于发射信号的频率的方法来测量目标距离的过程，可以完成连续发射状态下目标距离的检测任务，同时可实现固定目标对消功能，并能消除目标运动速度对测距的影响。

本文重点提出了二次累加的思想并在算法中两次运用，非常利于信号提取。

相信在未来的几年中，这种方法将会得到更多人的青睐。

参考文献

［１］论著／专著：

向敬成，张明友，雷达系统，电子工业出版社，２０００年

［２］论著／专著：

毛士艺等编著，脉冲多普勒雷达，国防工业出版社，１９９０年

［３］论著／专著：

张有为，雷达系统分析，国防工业出版社，１９８１年

ＡＤ９８５７及其在数字中频发射机中的应用＊

何凡，唐斌

电子科技大学电子工程学院，成都，６１００５４

ｈｅｆａｎ—ｕｅｓｔｃ＠ｓｉｎａ．ｃｏｎ．ｂｉｎｔ＠ｕｅｓｔｅ．ｅｄｕ．ｃｎ

摘要：

介绍了软件无线电数字中频发射机的基本概念和ＡＤＩ公司的高性能正交数字上变频器件ＡＤ９８５７

的主要性能。

结合实际无线通信发射机硬件设计给出了ＡＤ９８５７在构建数字中频ＩＱ调制中的应用。

关键词：

软件无线电；数字上变频；ＩＱ调制’

ＡＤ９８５７ｗｉｔｈｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ

ＨｅＦａｎ，ＴａｎｇＢｉｎ

ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４

ｈｅｆａｎ—ｕｅｓｔｃ＠ｓｉｎａ．ＣＯＢ．ｂｉｎｔ＠ｕｅｓｔｅ．ｅｄｕ．ｃａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

ｎｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏａｎｄｄｉｇｉｔａｌｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ．１ｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｌｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｑｕａｄｒａｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｕｐｃｏｎｖｅｒｔｅｒＡＤ９８５７ｐｒｏｄｕｃｅｄ

ｂｙＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅＩｎｃｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＩｔｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＤ９８５７ｉｎｄｉｇｉｔａｌｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＩＱ

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｓｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏ；ｄｉｇｉｔａｌｕｐｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＩＱｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ

１．引言

软件无线电是在一个通用、标准、模块化的硬件平台上，通过加载不同的软件来完成各种通信功能，系统的升级更多的表现为软件的升级。

从结构上来说，软件无线电要求系统尽可能的把数字化处理（Ａ／。

国家“８６３”计划资助项目７６６

Ｄ—Ｄ／Ａ变换）靠近天线。

理想软件无线电的组成结构如图１所示。

射频前端模块高速宽带

～Ｄ．Ｄ／Ａ通用高速ＤＳＰ或ＦＰＧＡ

（软件编程）图１理想软件无线电结构

其他基带处理部分

由于器件限制，目前可以实现的软件无线电系统大都在中频（Ⅲ）范围内数字化，在基带则使用ＤＳＰ或ＦＰＧＡ完成信号处理。

可实现的软件无线电发射机中频数字化结构如图２所示。

其中，用数字上变频（叫Ｃ）技术取代传统的模拟调制技术，不仅能够克服模拟技术中的幅相不一致问题，而且软件可编程，突出体现了软件无线电的优点。

图２软件无线电数字中频发射机结构

美国ＡＤＩ公司推出的ＡＤ９８５７是一款高性能的正交数字上变频（ＤＵＣ）器件，内部集成了众多软件无线电功能模块，可以方便地用它构建数字中频ＩＱ调制方案，从而实现发射机的中频数字化。

２．ＡＤ９８５７器件简介

ＡＤ９８５７是一款商｜生能的１４位正交数字上变频器件，芯片内部主要集成有：

４倍固定内插器，２～６３倍可编程内插器、高性能正交调制器、３２位高速直接数字频率合成器（ＤＤｓ）、８位数字输出幅度控制器、１４位高速高性能数模变换器（ＤＡＣ）等主要模块。

其中，固定４倍内插器是由半带滤波器（衄）实现的，２—６３倍可编程内插器是由级联积分梳状滤波器（ＣＩＣ）实现的。

此外，为了补偿ＣＩＣ滤波器引入的通频带内衰减，片内集成了逆ＣＩＣ预补偿滤波器（ＩＮｖＣＩＣ）；为了补偿Ｄ／Ａ变换引人的信号频谱呈ＳＩＮＣ函数型的衰减，在Ｄ／Ａ变换之前集成了可选的逆ＳＩＮＣ预补偿滤波器（Ⅱｗｓ矾ｃ）。

其芯片的内部系统结构如图３所示。

图３ＡＤ９８５７内部系统结构７６７

ＡＤ９８５７可实现的主要数字中频ＩＱ调制链路如图４所示。

。

。

ａ圈廿

出

图４Ａ１３０８５７的数字中频ＩＱ调制链路

ＡＤ９８５７的其他性能指标如下：

●支持最高系统时钟达２００ＭＨｚ

●４～２０倍可编程时钟倍频电路

。

●高动态特性：

８０ｄＢＳＦ＇ＤＲ＠６５ＭＨｚ（一１００ｋＨｚ）ＡＯＵＴ

●１４位补码数据输入通道

●ＩＱ数据复用输入，内部解复用

●内含４套工作模式寄存器

●最高ＩＯＭＨｚＳＰＩ控制接口

●内含３２位可编程频率寄存器

●单端或差分时钟输入

●ＤＡＣ差分电流型模拟输出

●ＬＶＣＭＯＳ数字逻辑标准

●省电模式

●３．３Ｖ供电电压

●８０脚ＬＱＦＰ表面封装

ＡＤ９８５７的主要引脚包括数据线（ＤＯ—Ｄ１３），数据同步时钟（ＰＤｃＫ），参考时钟输入（ＲＥＦＣＬＫ、／ＲＥＦ．ＣＬＫ），ＤＡＣ输出（ＩＯＵｒＩ’、／ｌＯＵＴ），工作模式选择信号（ＰＳＯ—ＰＳＩ），ＳＰＩ控制引脚（／ＣＳ、ＳＣＬＫ、ＳＤＯ、ＳＤＩＯ、ＳＹＮ．ＣＩｏ），频率更新引脚（ＦＵＤ）以及复位脚（ＲＥｓ田）等。

ＡＤ９８５７的突出特点是：

１．当其中一套工作模式寄存器工作时，可以改变另外三套的工作模式寄存器而不影响当前操作。

２．可以在四套预先设定好的工作模式间快速转换。

３．可以工作于省电模式以减小功耗。

４．ＡＤ９８５７不仅可以应用于数字ＩＱ调制，通过改变工作模式寄存器的配置还可以使其成为高速内插型ＤＡＣ或数字频率合成器（ＤＤＳ）。

正是由于ＡＤ９８５７的优良特性，使其特别适合于基于数字中频的无线通信基站发射机设计。

３．基于ＡＤ９８５７构建中频数字化发射机

图５是基于ＡＤ９８５７构建的数字中频ＩＱ调制发射机的实验平台。

计算机内经过编码的基带数据通过ＰＣＩ总线传输并存储到外部的内存条中，内存条及ＰＣＩ桥的控制由ＦＰＧＡ完成。

待数据在内存条中存储完毕后再进行数据的连续发射。

为了克服码间干扰，调制前采用６４阶升余弦滚降滤波器（滚降因子，４倍过采样）对基带数据进行脉冲成形滤波，该成形滤波器及ＡＤ９８５７的配置也是由ＦＰＧＡ完成的。

成形后的信号再送到ＡＤ９８５７进行数字ＩＱ调制。

由于ＡＤ９８５７片内的ＤＡＣ输出为差分电流型，这里选用ＡＤＩ公司的高速运放ＡＤ９６３２实现电流到电压的转换。

为了抑制镜像及谐波频率，运放输出用７阶椭圆低通滤波器进行滤波，该滤波器具有较好的线性相位特性，截止频率为８０ＭＨｚ。

最后把滤波输出的中频（Ⅱ’）带７６８

通信号送入发射机前端，完成载波搬移和发射。

计算机ＰＣＩ桥

（ＰＣＩ９０５４）控制

ＳＤＩｑ＿＆．，Ｍ内存条

翩犀同年网马瓣

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嚣一戆嬲及

控制卜—－●Ｈ，，ｏ√‘Ｉ＝ｊ：

：

１、（ｚＥＰＩＣｌ２）ｌｌ、“～～～。

，

控制１０ＭＰＩｚ参考时钟

图５数字中频发射机实验平台

该实验平台的通用性和灵活性主要表现在：

１、通过改变ＡＤ９８５７的配置，带宽及符号速率可调，输出中频点可调。

２、ＩＱ调制本身具有通用性，可以适合多种数字调制方式（如ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＯＦＤＭ等）。

选定如下参数进行实验：

．

数据源：

图像编码数据调制方式：

ＱＰＳＫ符号速率：

２Ｍｓｐｓ

成形后基带带宽：

１．２２ＭＨｚ中频频率：

１７ＭＨｚ中频带宽：

２．４４

ＭＨｚ相应ＡＤ９８５７配置如下：

．－

设置为ＩＱ调制工作模式，输入参考时钟１０ＭＨｚ，内部倍频为１６０ＭＨｚ系统时钟，可编程内插设置为５，启动ＩＮＶＣＩＣ和ＩＮＶＳＩＮＣ补偿函数，ＤＤＳ频率寄存器值设为１８３３３３３３ｈ（即１７ＭＩ｛ｚ），输出幅度控制寄存器值设为１１１１１１１０ｂ（即幅度放大１．９８倍）。

基于以上参数设置，实测的中频输出信号频谱如图６所示。

Ｓｐａｎｉ０ＭＨｚＶＢＷ１００ｋＨｚＳｗｅｅｐ５ｍｓｃ４０１ｐｔｓ）

１７Ｍ中频信号频谱（ＳＰＡＮ＝ＩＯＭＨｚ）

中频输出信号的带外谐波及镜像频率抑制特性如图７所示，由图可见，带外谐波及镜像频率抑制有５２ｄＢｃ。

若根据系统实际需要将低通滤波器（ＬＰＦ）换成带通滤波器（ＢＰＦ），将进一步提高谐波及杂散频率抑制特性。

实验证明，用ＡＩＹ９８５７进行数字ＩＱ调制，能够得到较好的频谱特性和带外抑制性能，且工作稳定、可靠１

７６９

６图Ｚ２

ＨＨｋＨ０７０１１ｒＨｅＢ小ｓｅｅＣＲ

ＰＰｆ毋．

Ｐｅａ｝

Ｌｏｑ

１毋

ｄＥ／

¨１ｓ２

Ｓ３ＦＣ

ＲＲ

Ｓｔｏｐ２ｅｅＭＨｚＶＢＩ．ＩｌＭＨｚＳｗｅｅｐ４ｍｓ（４０１ｐｔｓ）

１７Ｍ中频带外抑制特性（ＳＰＡＮ＝２００ＭＨｚ）

４．结束语

基于ＡＤ９８５７构建的数字中频ＩＱ调制系统具有很大灵活性和通用性，输出信号稳定可靠，并且能够有效克服模拟调制中的幅相不一致等问题。

因此，ＡＤ９８５７在构建软件无线电数字中频发射机中具有广阔的应用前景。

参考文献

［１］ＡＤ９８５７ＤａｔａＳｈｅｅｔ，ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｓＩｎｃ，２００２

［２］杨小牛，楼才义，徐建良，软件无线电原理与应用，电子工业出版社，２００１

［３］张勇，软件无线电中频数字化技术研究与实现，电子科技大学硕士学位论文，２００３

［４］王辉，高性能ＤＤＳ器件ＡＤ９８５８及其在雷达信号源中的应用，国外电子元器件，２００３

两种定时同步方法的比较

吉翠钗，周正欧

电子科技大学电子工程学院，成都，６１００５４

ｘｉａｏｃｈａｉｌ２３＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｔｏｍ，ｚ趵＠ｕｅｓｔｅ．ｅｄｕ．ｅｌｌ

摘要：

本文着重研究了两种定时同步方法的原理，硬件结构图，Ｍａｄａｂ仿真的结果，优缺点和应用范围。

关键词：

位同步；基本原理；锁相

ＴｈｅＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＴｗｏＭｅｔｈｏｄｓｏｆＴｉｍｉｎｇＲｅｃｏｖｅｒｙ

ＪｉＣｕｉｃｈａｉ，ＺｈｏｕＺｈｅｎｇ’ＯＲ

ＣｏＨｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵＥＳＩ＇Ｃ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，６１００５４

ｘｉａｏｅｈａｉｌ２３＠ｈｏｔｍａｌｌ．ｃｏｉｎ．ｚｚｏ＠ｕｅｓｔｅ．ｅｄｕ．ｃｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｗｏｂｉｔ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕ—

ｌａｔｉｏｎ，ｍｅｒｉｔａｎｄｄｅｍｅｒｉｔａｎｄｔｈｅｓｃｏｐｅｉｎｗｈｉｃｈｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｂｉｔ—－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ；ｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄ

７７０７图眨ＺＨＨｌ０ＷｔＢⅢ：

ｃＳＲ

AD9857及其在数字中频发射机中的应用作者：

作者单位：

何凡，唐斌电子科技大学电子工程学院,成都,610054本文链接：