基于AD9959的多体制雷达信号源的设计

　　1引言

　　随着雷达技术的发展，出现了多种体制的雷达，比如脉冲多普勒雷达、SAR、相控阵雷达先进，虽然这些雷达的功能不同，但是为了提作用距离和距离向上的分辨率，都彩了大时宽积信号。在雷达信号源设计领域，DDS技术和器件已经得到了很大的发展，相应的出现了很多性能优异的DDS器件，本文旨在介绍一种基于ADI公司的AD9959设计的新型多体制的雷达信号源设计方法，该器件具有稳定度高，相位、频率和幅度调整灵活，能够同时产生4路相关信号，信号形式可以任意设定的特点，这些优异的性能在雷达信号源的研制方面都表现出了良好的应用前景。

　　2 系统硬件设计

　　本文设计的多体制雷达信号源是以ADI公司的AD9959为核心，结合FPGA控制电路、信号放大电路构成的。信号参数由主控计算机通过串口进行发送，并同FPGA进行接收，从而控制AD9959完成相应的信号输出。由于在雷达的实际发射过程中，大部分采用的是大时宽带宽的脉冲信号，因此在系统硬件设计的架构中，FPGA还完成了一定的脉冲输出功能，对AD9959输出的连续波信号进行脉冲调制，从而达到输出雷达脉冲信号的能力，而输出的中频信号经过混频电路就可以达到雷达发射所需要的频段。

　　2.1 AD9959芯片简介

　　AD9959是一款性能优异的DDS芯片，主要体现在以下几个方面：

　　4路同步输出通道;

　　各个通道有独立的频率/相位/幅度控制功能;

　　超强的通道之间隔离度(>65 dB);

　　线性频率/相位/幅度扫描能力;

　　能够达到16级的频率/相位/幅度调制能力;

　　可通过硬件/软件控制节电模式。

　　AD9959通过串行I/O提供了多种配置功能，基于这种串行I/O提供的一种SPI模式，同以往的ADI的DDS器件是兼容的。同时，器件采用先进的设计技术，使器件不仅具有优异的性能，而且又具有低功耗的特点。器件集成了具有突出的宽带和窄带SFDR特性的4路高速10位DACs。每一个通道，都具有32位频率控制字，14位相位控制字，10位输出幅度控制字。REF CLK最高可以达到500 M/s，PLL倍频器可以通过软件编程在4～20之间设定。正因为AD9959具有能够输出多通道相关信号的能力，所以AD9959可以广泛地应用于各种场合。

　　2.2 系统构成

　　用户通过计算机将所产生信号的参数传送给FPGA，FPGA接收到相应的参数后，控制AD9959输出相应的雷达信号，由于AD9959输出信号是差分电流信号，因此在系统设计时，采用1：1传输变压器将差分的电流信号转化为单端的电压信号，同时为了提高系统的输出驱动能力，在变压器后面进行了信号放大，系统框图如图1所示。