王鑫淦 尹子源 李安阳

（上海船舶电子设备研究所，上海，201108）

对于主动声呐发射系统，相控发射能够使发射阵具有一定指向性，从而将能量集中在某一方向上，获得发射指向性增益，用较小的发射功率探测到更远距离的目标。此外相控发射还能形成多个发射指向性波束，提高主动声呐的探测效率[1]。

相控发射的核心为相控信号源的设计，文献[2-3]采用了DSP和FPGA相结合的方案来实现相控信号源，该方案需要DSP计算波形数据，再传递给FPGA进行相控输出，软硬件较为复杂，并且遇到传输误码时，将导致波形输出异常，影响发射系统正常工作。文献[4]中提出的相控信号源是对调制以后的SPWM信号进行延时输出控制，因为SPWM信号的采样率一般是基频信号的 10倍以上，所以延时输出时所需的数据存储器空间大大增加，硬件配置要求较高。文献[5]中采用多片 DDS集成芯片AD9959来实现相控发射信号源，并通过FPGA对多片 AD9959进行同步控制，该方案硬件成本高、控制复杂、并且不适合小型化设计。

本文针对相控信号源的应用需求，提出了一种新颖的基于单片FPGA的相控信号源实现方法。该方案克服了以往相控信号源的一些弊端，硬件成本低、控制简单、可靠性高。

1 相控发射原理

主动声呐中，相控发射是基于发射波束形成原理，就是将产生的多路信号经过处理（如延时、相移）后作为一定几何排列的多元基阵的驱动信号，转换成声波后在水介质中自然传播，形成空间指向性的方法[6]。这里考虑N路发射信号入射到远场空间某位置时的情况。……