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基于AD9854的雷达信号源

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基于AD9854的雷达信号源

       在目前的雷达系统中,FM(调频信号)、Chirp(线性调频信号)、AM(调幅信号)及Sin(正弦波信号)等信号是必须的信号源,在传统设计中,常常用单片机控制AD9854产生这类信号,随着可编程逻辑器件的发展以及雷达系统对数字信号处理速度的要求,单片机控制的AD9854慢慢被FPGA/CPLD取代,在这里我简单的向大家介绍一下我们用ALTERA公司的EP2C288控制AD9854产生雷达信号源的电路。

AD9854数字频率合成器是一款高度集成的器件,采用先进的DDS技术,内置两个高速、高性能正交DAC,共同构成一个数字可编程I与Q频率合成器。以精密时钟源作为基准时,AD9854能产生高度稳定的频率-相位、振幅可编程正弦和余弦输出,可用作通信、雷达和其它许多应用中的捷变LO。创新型高速DDS内核可提供48位频率分辨率(使用300 MHz SYSCLK时,调谐分辨率为1 μHz)。保持17位则可确保该器件具有出色的无杂散动态范围(SFDR)。

       上图是我们利用FPGA控制AD9854的原理图,AD9854的数据线、地址线直接连接FPGA的I/O引脚,在模拟信号输出时,利用电容和电感组成的多阶无源滤波器对输出信号进行滤波放大,保证输出波形的平滑。典型连接电路也可以参考AD9854芯片资料的49页,比如外围滤波器的结构及阶数完全可以参考,具体参数可以通过专门的滤波器设计软件仿真后确定,滤波器软件比如FILTER DESIGNER等。

       由于AD9854芯片内集成有12位的DAC,我们通过FPGA与AD9854芯片间的数据线和地址线只是在不同时刻给AD9854控制寄存器送入不同的控制字,其中AD9854的参考时钟很关键,是整个AD9854所有信号的触发源,可以保证每一步操作的同步性。时钟源尽量选择带温度补偿的振荡器。

       其次,AD9854部分的PCB设计时,有严格的要求,保证AD9854的散热性,在芯片的底部,通过布置很多的过孔,保证很好的散热性,具体的布线规则,可以参考芯片资料的评估板布线要求。

       以上经验也许有不妥之处,还望多多指正。附AD9854芯片资料一份。