雷 鸣

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

1 引 言

频率扫描信号是指信号合成器输出信号的频率在某时间段(扫描时间内)随时间按某种规律变化的信号。频率扫描方式在测试、测量等领域得到了非常广泛的应用,起着举足轻重的作用[1]。

当前工程中的频率扫描通常采用匀速的频率扫描方式。匀速的频率扫描是以固定的扫描速率在一定的频率范围内进行频率扫描[2]。扫描到频率范围的上限和下限时刻,频率扫描方向发生翻转,此时的瞬时频率变化率较大,提高了接收端捕获和接收信号的难度。本文根据实际工程应用的需求,提出了一种新的频率扫描方式——平滑频率扫描方式。

2 工作原理

当前的工程中通常采用的匀速频率扫描方式时域波形图如图1所示。

图1 匀速频率扫描时域波形图Fig.1 The even frequency-sweeping time domainwaveform

图1中curve1为匀速频率扫描的频率的时域波形曲线。在扫描到频率的最高点和最低点(也即频率的拐点)时刻,瞬时频率变化率产生突跳,影响了接收端对扫描信号的捕获和锁定。

本文是在直接数字合成技术的基础上进行频率扫描信号的合成。直接数字合成频率扫描信号的主要参数有起始频率F0、终止频率F2和扫描速率fv,因此,信号的瞬时频率可以表示为

式中,f(t)决定扫描的规律,且满足在 t=0时,f(t)=0;在t=T时,f(t)=1。在匀速扫描时,f(t)=fvt[3-4],其中扫描的频率范围为fd,fd=F2-F0。

匀速频率扫描的数学公式表示为

本文研究的平滑频率扫描方式的数学曲线图如图2所示。

图2 平滑扫描的数学曲线图……