CN107942296A - 一种超宽带扫频信号发生装置 - Google Patents

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王梅香
韩寅冬
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Abstract

本发明公开了一种超宽带扫频信号发生装置，其中，包括：FPGA电路、DAC数模转换电路、滤波和加法电路、压控振荡电路、频率合成电路和混频电路；FPGA电路的输出端与DAC数模转换电路的输入端连接，DAC数模转换电路的输出端与滤波和加法电路的输入端连接，滤波和加法电路的输出端与压控振荡电路的输入端连接，压控振荡电路的输出端与混频电路的第一输入端连接，频率合成电路的输入端与FPGA电路的输出端连接，混频电路用于将所述本振信号与S波段扫频信号混频得到初始L波段超宽带扫频信号，并输出所述初始L波段超宽带扫频信号。本发明提供的超宽带扫频信号发生装置产生的L波段超宽带扫频信号具有线性度高以及信号带宽宽的优点。

Description

一种超宽带扫频信号发生装置
技术领域
本发明涉及信号发生装置技术领域，尤其涉及一种超宽带扫频信号发生装置。
背景技术
随着现代雷达技术的发展，为了达到较高的距离分辨率，必须保证雷达拥有较大的发射宽带。传统L波段雷达的频率源，采用直接频率合成器得到扫频信号，其带宽和线性度都难以满足研制高距离分辨率雷达的要求。
因此，如何提高L波段扫频信号的线性度以及信号带宽成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种超宽带扫频信号发生装置，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的一个方面，提供一种超宽带扫频信号发生装置，其中，所述超宽带扫频信号发生装置包括：FPGA电路、DAC数模转换电路、滤波和加法电路、压控振荡电路、频率合成电路和混频电路；
所述FPGA电路的输出端与所述DAC数模转换电路的输入端连接，所述FPGA电路用于将产生的数字信号输出至所述DAC数模转换电路；
所述DAC数模转换电路的输出端与所述滤波和加法电路的输入端连接，所述DAC数模转换电路用于将所述数字信号进行数模转换得到模拟信号，并输出至所述滤波和加法电路；
所述滤波和加法电路的输出端与所述压控振荡电路的输入端连接，所述滤波和加法电路用于对所述模拟信号进行滤波以及加法调整后得到调谐电压，并将所述调谐电压输出至所述压控振荡电路；
所述压控振荡电路的输出端与所述混频电路的第一输入端连接，所述压控振荡电路用于在所述调谐电压的控制下产生S波段扫频信号，并将所述S波段扫频信号输出至所述混频电路；
所述频率合成电路的输入端与所述FPGA电路的输出端连接，所述频率合成电路的输出端与所述混频电路的第二输入端连接，所述频率合成电路用于在所述FPGA电路的控制下产生本振信号，并将所述本振信号输出至所述混频电路；
所述混频电路用于将所述本振信号与所述S波段扫频信号混频得到初始L波段超宽带扫频信号，并输出所述初始L波段超宽带扫频信号。
优选地，所述超宽带扫频信号发生装置包括滤波放大电路，所述滤波放大电路的输入端与所述混频电路的输出端连接，所述滤波放大电路用于将所述初始L波段扫频信号进行滤波放大，得到L波段超宽带扫频信号。
优选地，所述滤波放大电路包括射频信号，所述射频信号用于对所述初始L波段扫频信号进行滤波放大。
优选地，所述本振信号包括S波段点频信号。
优选地，所述数字信号包括三角波或锯齿波。
优选地，所述压控振荡电路包括低噪声宽带压控振荡器。
优选地，所述频率合成电路包括集成压控振荡器的超宽带锁相环。
优选地，所述混频电路包括双平衡混频器。
本发明提供的超宽带扫频信号发生装置，产生的初始L波段超宽带扫频信号具有线性度高以及信号带宽宽的特点，解决了现有L波段扫频信号存在的信号带宽窄、线性度低的问题，且本发明提供的超宽带扫频信号发生装置具有简单、经济、易于集成的优点，另外，本发明产生的初始L波段超宽带扫频信号的信号扫频类型、带宽可以根据实际情况调节，适合各种L波段探测雷达。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的超宽带扫频信号发生装置的结构示意图。
图2为本发明提供的超宽带扫频信号发生装置的具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一个方面，提供一种超宽带扫频信号发生装置，其中，如图1所示，所述超宽带扫频信号发生装置10包括：FPGA电路110、DAC数模转换电路120、滤波和加法电路130、压控振荡电路140、频率合成电路150和混频电路160；
所述FPGA电路110的输出端与所述DAC数模转换电路120的输入端连接，所述FPGA电路110用于将产生的数字信号输出至所述DAC数模转换电路120；
所述DAC数模转换电路120的输出端与所述滤波和加法电路130的输入端连接，所述DAC数模转换电路120用于将所述数字信号进行数模转换得到模拟信号，并输出至所述滤波和加法电路130；
所述滤波和加法电路130的输出端与所述压控振荡电路140的输入端连接，所述滤波和加法电路130用于对所述模拟信号进行滤波以及加法调整后得到调谐电压，并将所述调谐电压输出至所述压控振荡电路140；
所述压控振荡电路140的输出端与所述混频电路160的第一输入端连接，所述压控振荡电路140用于在所述调谐电压的控制下产生S波段扫频信号，并将所述S波段扫频信号输出至所述混频电路160；
所述频率合成电路150的输入端与所述FPGA电路110的输出端连接，所述频率合成电路150的输出端与所述混频电路160的第二输入端连接，所述频率合成电路150用于在所述FPGA电路110的控制下产生本振信号，并将所述本振信号输出至所述混频电路160；
所述混频电路160用于将所述本振信号与所述S波段扫频信号混频得到初始L波段超宽带扫频信号，并输出所述初始L波段超宽带扫频信号。
本发明提供的超宽带扫频信号发生装置，产生的初始L波段超宽带扫频信号具有线性度高以及信号带宽宽的特点，解决了现有L波段扫频信号存在的信号带宽窄、线性度低的问题，且本发明提供的超宽带扫频信号发生装置具有简单、经济、易于集成的优点，另外，本发明产生的初始L波段超宽带扫频信号的信号扫频类型、带宽可以根据实际情况调节，适合各种L波段探测雷达。
为了滤掉初始L波段超宽带扫频信号的杂散和干扰信号，如图1所示，所述超宽带扫频信号发生装置10包括滤波放大电路170，所述滤波放大电路170的输入端与所述混频电路160的输出端连接，所述滤波放大电路170用于将所述初始L波段扫频信号进行滤波放大，得到L波段超宽带扫频信号。
优选地，所述滤波放大电路170包括射频信号，所述射频信号用于对所述初始L波段扫频信号进行滤波放大。
优选地，所述本振信号包括S波段点频信号。
优选地，所述数字信号包括三角波或锯齿波。
优选地，所述压控振荡电路140包括低噪声宽带压控振荡器。
优选地，所述频率合成电路150包括集成压控振荡器的超宽带锁相环。
优选地，所述混频电路160包括双平衡混频器。
下面结合附图2对本发明提供的超宽带扫频信号发生装置作进一步说明。
本发明是由FPGA，DAC数模转换电路，加法和滤波电路，压控振荡电路，频率合成电路，混频电路，滤波放大电路组成的信号发生装置。
如图2所示，所述FPGA的数字信号输出端连接至DAC数模转换电路的数字信号输入端，DAC数模转换电路的模拟信号输出端连接加法滤波电路的输入端；加法滤波电路的输出端连接压控振荡电路的调整电压输入端；混频电路的射频输入端连接压控振荡电路的输出端，混频电路的本振输入端连接频率合成电路的输出端，混频电路的中频输出端连接滤波放大电路输入端；滤波放大电路输出端即为L波段超宽带扫频信号。
本发明提供的所述超宽带扫频信号发生装置，FPGA电路将数字信号（例如三角波或锯齿波等）输出给DAC数模转换电路，DAC数模转换电路进行数模转换得到模拟信号，经滤波器进行滤波，经加法器调整电压幅度得到所需的线性度较好的调谐电压。压控振荡器在调谐电压的控制下，产生频率随调谐电压规律变化的S波段扫频信号。频率合成器在FPGA的控制下产生一个低相噪、低杂散的S波段点频信号作为本振信号。S波段扫频信号在本振信号作用下变频之后，经滤波器滤除杂散和干扰信号，经放大器进行功率补偿，从而得到线性度较好、频带较宽的L波段超宽带扫频信号。
因此，本发明提供的超宽带扫频信号发生装置有效地解决了现有技术中信号带宽窄、线性度低的问题，并可以广泛应用于各种L波段探测雷达中。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述超宽带扫频信号发生装置包括：FPGA电路、DAC数模转换电路、滤波和加法电路、压控振荡电路、频率合成电路和混频电路；
所述FPGA电路的输出端与所述DAC数模转换电路的输入端连接，所述FPGA电路用于将产生的数字信号输出至所述DAC数模转换电路；
所述DAC数模转换电路的输出端与所述滤波和加法电路的输入端连接，所述DAC数模转换电路用于将所述数字信号进行数模转换得到模拟信号，并输出至所述滤波和加法电路；
所述滤波和加法电路的输出端与所述压控振荡电路的输入端连接，所述滤波和加法电路用于对所述模拟信号进行滤波以及加法调整后得到调谐电压，并将所述调谐电压输出至所述压控振荡电路；
所述压控振荡电路的输出端与所述混频电路的第一输入端连接，所述压控振荡电路用于在所述调谐电压的控制下产生S波段扫频信号，并将所述S波段扫频信号输出至所述混频电路；
所述频率合成电路的输入端与所述FPGA电路的输出端连接，所述频率合成电路的输出端与所述混频电路的第二输入端连接，所述频率合成电路用于在所述FPGA电路的控制下产生本振信号，并将所述本振信号输出至所述混频电路；
所述混频电路用于将所述本振信号与所述S波段扫频信号混频得到初始L波段超宽带扫频信号，并输出所述初始L波段超宽带扫频信号。
2.根据权利要求1所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述超宽带扫频信号发生装置包括滤波放大电路，所述滤波放大电路的输入端与所述混频电路的输出端连接，所述滤波放大电路用于将所述初始L波段扫频信号进行滤波放大，得到L波段超宽带扫频信号。
3.根据权利要求2所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述滤波放大电路包括射频信号，所述射频信号用于对所述初始L波段扫频信号进行滤波放大。
4.根据权利要求1所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述本振信号包括S波段点频信号。
5.根据权利要求1所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述数字信号包括三角波或锯齿波。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述压控振荡电路包括低噪声宽带压控振荡器。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述频率合成电路包括集成压控振荡器的超宽带锁相环。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的超宽带扫频信号发生装置，其特征在于，所述混频电路包括双平衡混频器。
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