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一种雷达数字收发机设计

2021-07-14倪文飞

无线电工程 2021年7期
关键词:信号设计

倪文飞,夏 丹,崔 扬

(安徽四创电子股份有限公司,安徽 合肥 230000)

0 引言

数字收发机[1-2]的主要功能是处理模拟下变频通道输出的中频回波信号,同时为雷达设备提供中频激励信号。文献[3]提出了一种基于多通道技术的数字收发单元设计方法,文献[4]阐述了一种多通道高速数字收发设计,文献[5]通过直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)实现信号合成。综上所述,传统模数转换器(Analog to digital converter,ADC)输出数据传输采用多路并行输出接口,当采样通道数及输出分辨率上升时,将会带来输出接口链路数上升、板级布线复杂等问题。同时DDS量化位数较低,需通过SPI总线模式对DDS内部各种繁琐的功能寄存器进行配置。针对以上问题,本文设计通过JESD204B串行输出接口[6]极大地缩减接口链路数,通过单对传输接口可实现16位量化数据传输,减小设计复杂度并优化电磁兼容等问题。采用国产DAC取代传统DDS,与DDS相比,数字模拟转换器(Digital to Analog Converter,DAC)具有量化位数高、信号可塑度强及逻辑控制简单等优点。

1 数字下变频

1.1 中频信号采样

ADC为国产4通道芯片,量化位数16 bit,采用JESD204B协议。中频输入信号频率为50 MHz且信号最大有效带宽为2 MHz,依据带通采样定理,理想情况下只需将采样频率大于2倍信号带宽即可,由于ADC为非线性器件,ADC工作时将产生谐波失真,因此采样频率过低将造成信号主谱与交调谱[7]难以区分,数字收发机原理框图如图1所示。

图1 数字收发机原理

以30 MS/s采样率对信号进行采样时,其主谱为10 MHz(60-50 MHz),二次谐波失真谱为10 MHz(100-90 MHz),因此二次谐波失真谱与主谱完全重叠。……

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