基于固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)的DRFM設(shè)計(jì)

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　　隨著雷達(dá)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是現(xiàn)代雷達(dá)采用了脈沖壓縮、相位編碼等復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)，使得傳統(tǒng)的電子欺騙干擾很難奏效。DRFM技術(shù)是現(xiàn)代電子戰(zhàn)中的前沿技術(shù)之一，它能精確復(fù)制對(duì)方的雷達(dá)信號(hào)，并采用欺騙、遮蓋復(fù)合的調(diào)制方式在時(shí)間、空間、頻率以及調(diào)制方式等多維信息域內(nèi)對(duì)雷達(dá)實(shí)施最佳干擾而不受速度和距離的影響。因此，DRFM技術(shù)已成為電子戰(zhàn)中研究的熱點(diǎn)。

　　PXIE架構(gòu)本身就是在CPCI基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的，適用于儀器測(cè)試環(huán)境的架構(gòu)。該架構(gòu)在系統(tǒng)供電、抗震、信號(hào)形式等一系列方面都擁有全面和優(yōu)越的保護(hù)措施，從而從整體上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　1 DRFM基本原理

　　數(shù)字射頻存儲(chǔ)器是一種能夠存儲(chǔ)射頻信號(hào)，并對(duì)其做延遲等相關(guān)處理，并且在處理后能精確輸出的存儲(chǔ)設(shè)備。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。系統(tǒng)可分為本振電路、上、下變頻電路、中頻信號(hào)采集電路、存儲(chǔ)電路、中頻信號(hào)還原電路及處理和協(xié)調(diào)控制電路等。輸入射頻信號(hào)經(jīng)下變頻后被中頻采集卡采樣，采樣信號(hào)被送往高速存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，處理器按照設(shè)定的處理方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理后，經(jīng)中頻還原卡將信號(hào)還原，再經(jīng)上變頻模塊還原射頻信號(hào)。還原出來(lái)的信號(hào)經(jīng)放大便可發(fā)射出去實(shí)施電子干擾和欺騙等。

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　　2 DRFM方案設(shè)計(jì)

　　按照PXIE的模塊化設(shè)計(jì)原則，DRFM主要包括上、下變頻模塊、中頻采集模塊、中頻還原模塊和固態(tài)存儲(chǔ)模塊。上、下變頻模塊將輸入的射頻信號(hào)下變頻至中頻信號(hào)以及將輸出的信號(hào)上變頻至射頻信號(hào);中頻采集模塊完成中頻信號(hào)的采集和傳輸;固態(tài)存儲(chǔ)模塊在控制電路的作用下實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速存取;中頻還原模塊將處理后的數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)。在DRFM中中頻采集模塊、中頻還原模塊和固態(tài)存儲(chǔ)模塊是系統(tǒng)的關(guān)鍵，下面分別介紹。

　　2.1 中頻采集模塊設(shè)計(jì)

　　中頻信號(hào)采集模塊主要是完成中頻信號(hào)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)FPGA處理后傳輸給存儲(chǔ)模塊。主要由前端調(diào)理電路、6片高速ADC、時(shí)鐘分配電路、FPGA、電源五部分組成，前端信號(hào)調(diào)理電路主要是完成信號(hào)的放大或者是衰減，以匹配A/D的輸入要求，高速ADC完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)接受A/D的數(shù)據(jù)和傳輸以及整塊板卡的控制。其構(gòu)成框圖如圖2所示。

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　　該設(shè)計(jì)的高速ADC采用TI公司的高速ADC即ADS6149。ADS6149是一款高性能的14位，250 Mb/s采樣率模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，它提供出色的高模擬帶寬和低輸入抖動(dòng)，在高頻信號(hào)輸入時(shí)，ADC提供極高的SNR和SFDR指標(biāo)，其內(nèi)部包括可編程增益設(shè)置，可以用于提高小信號(hào)輸入時(shí)的SFDR性能。時(shí)鐘對(duì)于高速ADC系統(tǒng)而言尤其關(guān)鍵，這是因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序準(zhǔn)確性可以直接影響ADC的動(dòng)態(tài)特性。該設(shè)計(jì)選用ICS834061，它是一款集成高頻時(shí)鐘發(fā)生器，在單芯片中集成整個(gè)鎖相環(huán)系統(tǒng)和時(shí)鐘扇出系統(tǒng)，外圍器件只要1個(gè)晶振，具有2路LVPECL時(shí)鐘扇出，輸出頻率范圍20～500 MHz可調(diào)，時(shí)鐘抖動(dòng)最大只有6 ps，能滿足該設(shè)計(jì)的要求。