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为了提高雷达系统的发现能力、测量精度和分辨能力,要求雷达信号具有大的时宽、带宽乘积。在匹配滤波理论指导下提出的脉冲压缩技术,在宽脉冲内附加线性调频以扩展信号频带,从而提供了时宽和带宽乘积大于1的一种信号,即线性调频信号。
目前,线性调频信号的产生一般都采用数字方法产生基带信号(或中频信号),再经过适当的倍频、变频环节来得到最终信号的方案。其中,数字方法主要有基于波形存储直读的直接数字波形合成法(DDWS)和基于相位累加器的直接数字频率合成法(DDS)两种。经过对比,决定采用可以进行预失真补偿的DDWS技术产生线性调频信号。
DDWS技术是将波形的幅度数据存放在波形存储器中,通过地址查表的方法将数据依次送入数模转换器完成波形重建。其数字部分实现有两种方式:FPGA和ASIC。模拟部分主要由DAC、正交调制器等器件实现。FPGA实现DDWS数字部分的方式,经过模块划分、功能仿真、综合,得到了满意的结果。对系统产生的调制后线性调频信号进行预失真补偿,实验结果证明脉冲压缩后峰值旁瓣比符合系统要求。
使用ASIC技术产生基带信号比FPGA具有更高的工作速度和安全保密性,一般还具有更小的面积和更低的功耗,应用于弹上产品有独特的优势。其不足是设计流程复杂,初期设计、更改成本较高,但进入批量生产后成本很低。在弹上设备体积功耗要求不断提高的背景下,在导引头发射中频中尝试使用ASIC技术十分必要。基于ASIC的DDWS数字部分前端设计以FPGA为基础,代码做了一些改动,功能仿真顺利通过。ASIC前端设计的综合和静态时序分析非常关键,关系到硬件生成的功耗以及效果等。经过不断优化,最终得到的结果与FPGA设计结果的对比体现出了ASIC技术的优势。
本文完成了ASIC的前端设计,为后续的布局布线打好了基础。