胡子扬，陈文锋，丁庆东

(中国船舶集团有限公司第八研究院，南京 211153)

0 引 言

随着相控阵雷达技术和硬件水平的不断发展，雷达的数字收发组件向着带宽越来越宽、中频越来越高的方向发展。对于传统的低中频数字收发组件而言，往往有专门的变频模块实现信号的上下混频。此时，对于不同的通道，用于上下混频的本振信号具有相同的频率和相位。这样，信号经过上混频、发射、接收、下混频的过程所带来的相位变化可以相互抵消，也即在信号的发射和接收的过程中无需额外考虑信号因混频带来的相位变化。

数字组件采用高中频意味着从基带信号到中频信号之间要经过一级数字NCO进行DUC或者DDC。不同组件甚至通道之间的数字NCO的产生都是独立的。如果不对数字NCO进行同步设计，往往会导致收发组件间相位不同步，抑或无法实现相参积累。[1]

本文通过对数字NCO的原理和带来的相位影响进行分析，在基于硬件的基础上进行同步设计，以实现高中频数字收发组件信号的同步。

1 数字NCO混频原理简介

图1所示为数字NCO混频原理框图。假设xs(t)=cos (2πft+θ),其中f为信号频率，θ为信号初相。x0(t)=cos (2πf0t+φ)，其中f0为本振频率，φ为本振初相。

图1 数字NCO混频原理框图

则信号经过数字NCO混频后，得到

xi(t)=cos(2πft+θ)cos(2πf0t+φ)

=cos[2π(f+f0)t+(θ+φ)]+

cos [2π(f-f0)t+(θ-φ)]

(1)

假设此过程为下混频，经过滤波后得到信号

xi(t)=cos [2π(f-f0)t+(θ-φ)]

(2)

若为上混频，则经过滤波后得到信号

xi(t)=cos [2π(f+f0)t+(θ+φ)]

(3)

可得到混频后的信号频率为f-f0，初相为θ-φ。可见，经过数字NCO混频后信号的频率和相位均发生了改变。

2 相控阵雷达对数字组件上下混频的要求

对于相控阵雷达来说，基带信号经过上混频后放大成电磁波发射出去，经物体反射回来后再经下混频变为接收基带信号进行处理，忽略模拟混频带来的影响。……