短波雷达与通信对抗系统激励信号源的研究

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随着电子技术的发展,雷达和电子对抗以及通信设备工作的电磁环境日渐复杂,需要消耗的能源不断增加,而且要求占据更多的空间,从而也降低了设备的机动性和抗干扰能力,为了解决这个问题,综合对抗一体化这个综合性课题应运而生,意在通过软件无线电等技术,实现雷达和通信电子设备的一体化。从而达到提高雷达和电子设备的性能,并提高设备的利用率等优点。  本课题是利用软件无线电的核心技术(DDS)和思想,在FPGA仿真平台上实现短波雷达与通信对抗一体化方案设计。在本系统中实现了多种通信信号和用于雷达对抗的LFM信号,并且对传统的DDS技术进行了优化。  激励信号源是整个短波雷达与通信对抗一体化系统设计的关键所在,而频率合成又是激励信号源的核心。本文首先详细地分析了实现激励信号源的DDS技术,及其内部各个功能模块的优化方案。在FPGA仿真平台上实现了激励信号源时序仿真,比较和分析了多种优化方法,得出比较理想的系统设计方案。本文主要应用QuartusII和ISE的硬件仿真平台,对DDS产生的正弦信号进行编码来产生多种通信信号(2ASK、2PSK、2FSK)和用于短波雷达对抗的信号(LFM)。最后,将CORDIC算法用于DDS的设计中,实现了新颖的DDS结构。对DDS的杂散性能和CORDIC算法的误差进行了分析;对改进前后CORDIC算法的运算速度做了比较;对基于ROM查找表的DDS和基于改进CORDIC算法的DDS做了性能比较。通过使用CORDIC算法,DDS所需占用的资源(ROM)大为减少,且CORDIC算法也容易用流水线结构实现,可以在计算系统中高速运行,用小面积FPGA做成高精度DDS的VLSI实现变得可行。
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