CN107835062A - 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器 - Google Patents

一种基于单片机的多载波干扰信号发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN107835062A
CN107835062A CN201711189450.XA CN201711189450A CN107835062A CN 107835062 A CN107835062 A CN 107835062A CN 201711189450 A CN201711189450 A CN 201711189450A CN 107835062 A CN107835062 A CN 107835062A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
frequency
amplifier
power
signal generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711189450.XA
Other languages
English (en)
Inventor
高怀
李昕
陈阔
朱向伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Hua Shi Wireless Tech Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Hua Shi Wireless Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Hua Shi Wireless Tech Co Ltd filed Critical Suzhou Hua Shi Wireless Tech Co Ltd
Priority to CN201711189450.XA priority Critical patent/CN107835062A/zh
Publication of CN107835062A publication Critical patent/CN107835062A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/42—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming frequency or wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/44—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming waveform or modulation type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于单片机的多载波干扰信号发生器，包括依次连接的多子载波生成电路、加法器电路、上变频电路、射频功率放大器电路，以及与上变频电路连接的VCO电路，还包括为上述各电路模块供电的电源模块。本发明利用程序控制高速32位单片机，多个I/O端口输出不同频率的方波，对各路方波进行滤波后得到基频分量，经过运放实现加法器功能，将各路基频合成后进入混频器，与VCO信号进行混频，经载波频率滤波器后得到最终的多载波干扰信号。该方法可以实现±（0.01MHz～50MHz）的子载波频率。该电路结构新颖，调试简单，热稳定性高，易于实现，并能够实现不同频率的载波信号，以及不同频率、不同频率间隔的子载波信号输出。

Description

一种基于单片机的多载波干扰信号发生器
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于单片机的多载波干扰信号发生器，该多载波干扰信号发生器用于产生±（0.01Hz～50MHz）的子载波频率，且载波频率可选的射频信号。
背景技术
在电子通信技术中，信号发生器是最基本的组件之一，波形的发生和频率的控制是最基本的要求，也是通信技术的基础，因此设计波形的发生与控制就显得尤为重要。
传统的干扰信号发生器模块，一般有两种实现方式，一种是利用555电路或者单片机产生三角波或锯齿波来控制VCO，形成在一段频率范围内的扫频信号，这种方法扫频速度不够快，并且不能在同一时间内对多个子载波进行有效覆盖；一种是利用单片机或FPGA控制集成的DDS芯片产生，输出子载波信号，这种方法物料成本高，软硬件调试复杂，整体尺寸大。
发明内容
本发明目的是：针对现有技术的不足，提供一种基于单片机的多载波干扰信号发生器，能够有效降低多载波干扰信号发生器的成本和功耗，提高系统性能，方便系统集成。
本发明的技术方案是：
一种基于单片机的多载波干扰信号发生器，包括依次连接的多子载波生成电路、加法器电路、上变频电路、射频功率放大器电路，以及与上变频电路连接的VCO电路，还包括为上述各电路模块供电的电源模块。
优选的，所述多子载波生成电路包括带A/D功能的32位高速单片机和对应单片机I/O端口输出方波基频的低通滤波网络；所述所述加法器电路包括运放及外围电路，和用于加法器输出端的中频滤波网络；所述VCO电路包括依次连接的555锯齿波生产电路、VCO模块、Buffer和载频滤波器；所述上变频电路包括与加法器电路、VCO电路输出端分别连接的混频器及外围电路，和与混频器输出连接的选频滤波器网络；所述射频功率放大器电路包括依次连接的推动级射频功率放大器、末级射频功放放大器及外围电路，还包括输入、级间、输出匹配电路。
优选的，所述单片机同时输出四路不同频率的方波信号，并具有可扩展性。
优选的，使用多个单片机实现多路方波信号的输出，方波信号的频率范围为0.01MHz～50MHz。
优选的，所述VCO电路的输出扫描频率可选：300MHz～5.9GHz。
优选的，所述射频功率放大器，通过选用不同的推动放大器和末级功率放大器，实现频率、功率可选：频率300MHz～5.9Hz，功率>100mW。
本发明的优点是：
本发明所提供的基于单片机的多载波干扰信号发生器，利用通过控制目前32位高速单片机可实现50MHz频率的方波信号产生，并通过多个I/O端口产生多路不同频率的方波信号，并通过简单的加法器电路和上变频电路实现多路子载波信号的产生，最终实现在一段频率范围内，多路子载波同时进行扫描的信号源。该电路结构清晰简单，调试方便，成本低廉，利于系统集成，减少进入市场时间。
附图说明
图1为本发明基于单片机的多载波干扰信号发生器的原理框图；
图2为实施例中反相输入加法电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案及实现方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，本发明所揭示的基于单片机的多载波干扰信号发生器，包括依次连接的多子载波生成电路、加法器电路、上变频电路、射频功率放大器电路，以及与上变频电路连接的VCO电路，还包括为上述各电路模块供电的电源模块。
所述多子载波生成电路，通过控制口对32位高速单片机（如STC15系列）控制，利用单片机自带的定时器、A/D电路实现多路不同频率方波信号的生成，频率范围可从0.01MHz覆盖到50MHz，考虑到隔离效果及带载能力，单片机一般最多同时输出四路方波信号。根据不同需求，可多个单片机同时工作，输出多路方波信号，使输出的方波频率更密，达到更佳的载波频率覆盖效果。所述低通滤波器1～低通滤波器4，分别对方波频率F1～方波频率F4进行滤波，滤波器实现方式可用RC滤波结构，滤掉基频以外的谐波及杂波，得到基频分量f1～基频分量f4。
所述加法器电路包括运放及外围电路，中频滤波器。运放的选用，应满足带宽要求（>50MHz*1.414），比如ADA4851-4，该运放有四通道，单个芯片可实现三个加法器的功能，其中两个加法器分别对方波频率F1～方波频率F4中的两个进行加法运算，第三个加法器对前两个加法器的输出进行加法运算。运放采用反相输入加法电路，如图2所示，f1，f2，f3为加到运放反相输入端的待加输入信号，反相输入端的信号数目可根据待相加信号数目进行任意扩展，本实施例中，为了增加每路之间的隔离，减小相互影响，只用了两路信号相加。图2中∑符号表示虚地点，RP为平衡电阻，用于消除输入偏流及其温漂的影响，其值应满足以下条件：
RP=R1//R2//R3//RF
相比同相输入加法电路，减小交扰问题、共模电压干扰问题，并且调节方便。所述中频滤波器对加法合成后的混合信号进行中频滤波，进一步滤除谐波及杂波，并且增加对VCO信号和射频放大器信号的隔离度。
所述VCO电路包括依次连接的555锯齿波发生电路、VCO模块、Buffer、载频滤波器。555锯齿波发生电路生成不同电压范围的锯齿波，连接到VCO，通过选用不同振荡频率范围的VCO，来实现300MHz～5.9GHz范围的扫描信号输出。所述Buffer起到隔离器的作用，增加VCO电路和中频信号以及射频放大器信号的隔离度。
所述上变频电路包括相互连接的混频器和上变频选频滤波器，所述上变频选频滤波器用于滤除载频以外的信号。混频器可选用无源混频结构，也可选用有源混频结构，根据系统要求及成本预算，选择合适的电路结构。加法器电路将各路基频合成后进入混频器，与VCO扫频信号进行混频，经载波频率滤波器后得到最终的多载波干扰信号。
所述射频功率放大器电路包括依次连接的输入匹配电路、推动级射频放大器及外围电路、级间匹配电路、末级射频功率放大器及外围电路、输出匹配电路。输入匹配网络用于对推动级射频放大器的输入端匹配到50欧姆，以减小输入驻波，增强系统的稳定性，提高推动级射频放大器的增益。所述级间匹配电路用于实现推动级射频放大器的输出端和末级射频功率放大器的输入端之间的匹配，以利于射频功率进入末级功放进行放大。所述射频功率放大器对多载波信号进行功率放大，根据系统需要，选择不同频率、功率的放大器芯片，实现300MHz～5.9GHz，>100mW的信号放大。
所述电源模块包括3.3V电源模块，5V电源模块，射频功放电源模块。3.3V电源模块用于单片机供电，5V电源模块用于运放、VCO、555电路、Buffer、混频器（有源）供电，射频功放电源模块用于射频功率放大器供电，根据系统需求，可选择不同电压（5V、12V、28V、36V、48V）。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：包括依次连接的多子载波生成电路、加法器电路、上变频电路、射频功率放大器电路，以及与上变频电路连接的VCO电路，还包括为上述各电路模块供电的电源模块。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：所述多子载波生成电路包括带A/D功能的32位高速单片机和对应单片机I/O端口输出方波基频的低通滤波网络；所述所述加法器电路包括运放及外围电路，和用于加法器输出端的中频滤波网络；所述VCO电路包括依次连接的555锯齿波生产电路、VCO模块、Buffer和载频滤波器；所述上变频电路包括与加法器电路、VCO电路输出端分别连接的混频器及外围电路，和与混频器输出连接的选频滤波器网络；所述射频功率放大器电路包括依次连接的推动级射频功率放大器、末级射频功放放大器及外围电路，还包括输入、级间、输出匹配电路。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：所述单片机同时输出四路不同频率的方波信号，并具有可扩展性。
4.根据权利要求3所述的基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：使用多个单片机实现多路方波信号的输出，方波信号的频率范围为0.01MHz～50MHz。
5.根据权利要求2所述的基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：所述VCO电路的输出扫描频率可选：300MHz～5.9GHz。
6.根据权利要求2所述的基于单片机的多载波干扰信号发生器，其特征在于：所述射频功率放大器，通过选用不同的推动放大器和末级功率放大器，实现频率、功率可选：频率300MHz～5.9Hz，功率>100mW。
CN201711189450.XA 2017-11-24 2017-11-24 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器 Pending CN107835062A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711189450.XA CN107835062A (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711189450.XA CN107835062A (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107835062A true CN107835062A (zh) 2018-03-23

Family

ID=61652550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711189450.XA Pending CN107835062A (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107835062A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101102116A (zh) * 2007-07-31 2008-01-09 京信通信系统（中国）有限公司 基于数字中频技术的多载波发射机及其多载波发射方法
US8224234B1 (en) * 2009-04-16 2012-07-17 Raytheon Company Method and apparatus for generation of radio frequency jamming signals
CN106487397A (zh) * 2016-10-26 2017-03-08 上海华虹集成电路有限责任公司 发送电路
KR20170061551A (ko) * 2015-11-26 2017-06-05 주식회사 비에이솔루션즈 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101102116A (zh) * 2007-07-31 2008-01-09 京信通信系统（中国）有限公司 基于数字中频技术的多载波发射机及其多载波发射方法
US8224234B1 (en) * 2009-04-16 2012-07-17 Raytheon Company Method and apparatus for generation of radio frequency jamming signals
KR20170061551A (ko) * 2015-11-26 2017-06-05 주식회사 비에이솔루션즈 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템
CN106487397A (zh) * 2016-10-26 2017-03-08 上海华虹集成电路有限责任公司 发送电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8138817B2 (en) Passive harmonic-rejection mixer
CN103929173B (zh) 分频器和无线通信设备
CN1269316C (zh) 发送电路
CN103607183B (zh) 一种多通道隔离函数信号发生器及信号发生方法
CN1448006A (zh) 改进的截波混频器的装置和方法
CN206179324U (zh) 固态雷达发射机教学演示系统
CN204465511U (zh) 一种基于pll锁相环与分频器的程控倍频装置
CN107835062A (zh) 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器
CN207543118U (zh) 一种基于单片机的多载波干扰信号发生器
CN107612410A (zh) 脉冲电源及电器设备
CN104759349A (zh) 利用大功率微波电磁波消除雾霾的装置
CN101282094B (zh) 用于超声电机的多频、宽带、双路驱动装置
CN208079045U (zh) 一种扫频源
CN107404156A (zh) 一种基于阵列天线的无线能量接收系统
CN201414119Y (zh) 一种梳状谱产生电路
CN105119597B (zh) 一种基于中频限幅电路的宽带低噪声信号发生器
CN110401442A (zh) 一种包含变压器耦合除三分频的宽带注入锁定除四分频器
CN110350890A (zh) 一种数字电路中信号毛刺的滤除方法
CN106230328B (zh) 一种单相正弦波直流无刷电机驱动芯片控制电路
CN212992302U (zh) 数字源激励装置及带激励源的旋转变压装置
CN108744269A (zh) 射频信号输出系统和细胞激活设备
CN103595373A (zh) 一种九分量混合信号发生器及九分量混合信号发生方法
CN207265873U (zh) 一种降频变频器电路
CN209708000U (zh) 一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路
CN106505998A (zh) 高鉴相频率捷变频锁相环电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination