基于ＡＤＳＰ２１５３５的中頻信號產生器在雷達ＭＴＩ改善因子測試中的運用

摘 要：簡要介紹數字信號處理器ADSP21535的性能和基于數字信號處理器ADSP21535 中頻信號產生器的設計，同時簡要給出了中頻信號產生器波形產生的軟件實現方案，重點介紹了一種基于DDS直接數字合成技術和上變頻技術的雷達改善因子動態測試方法，對數字信號處理器ADSP21535在雷達改善因子動態測試中的實際運用進行了介紹。對于雷達改善因子動態測試系統的硬件組成、軟件編程實現、以及基于虛擬儀器技術的系統實時控制進行了較為全面的介紹。實踐證明，運用DDS數字合成構建的改善因子動態測試系統在信號的產生、實時控制、動態測量上具有方便、快捷、準確等特點。

關鍵詞：DDS；ADSP21535；中頻信號產生器；改善因子測試

中圖分類號：TN952 文獻標識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1705503

Usage of the Intermediate Frequency Generator Based on the ADSP21535

in the Test of Radar MTI Improvement Factor

LV Junwei1，WANG Zhiyun2，JIANG Yang2

(1.Ordnance Engineering College，Shijiazhuang，050003，China;2.General Equipment of Nanjing Military Representative Office，Nanjing，210000，China)

Abstract：The capability of the digital signal processor ADSP21535 and the design of IF generator based on ADSP21535 are introdued，the scheme realization of software in the wave production in the intermediate frequency generator is put forward in a brief.The radar improvement factor test based on the DDS technique and up-conversion technique，the practical application of ADSP21535 in the test of radar improvement factor are discussed too.The hardware of system，the realization of software programming and the real-time control of system based on the virtual technique are introduced comprehensively.The test shows that the application of DDS technique in the test system of the radar improvement factor has many characteristis in the signal produce，real-time control and dynamic test such as convenience shortcut and nicety.

Keywords：DDS;ADSP21535;intermediate frequency generator;improvement factor test

基于DSP 技術、DDS 技術的雷達信號中頻產生器可以產生包括線性與非線性調頻信號、相位編碼信號、單頻脈沖信號，以及它們的組合在內等多種雷達信號，是雷達等電子設備的主要測試設備。

1 ADSP21535 簡介

ADSP21535 是Blackfin DSP系列產品的成員之一，由ADI公司和Intel公司共同開發，采用了Micro Signal Architecture(MSA)結構。這種體系結構將dual-MAC DSP引擎，RISC式微處理器指令集的優點，以及單指令多數據(SIMD)多媒體處理能力結合起來，形成了一套獨有的指令體系。其突出特點為速度高，性價比高且簡單易用，適用于高速控制系統的設計。ADSP21535具有高達300 MHz內核時鐘;2個16位乘加器，2個40位算術邏輯單元，2個40位累加器，4個8位視頻算術邏輯單元，以及1個40位移位器。內核電壓范圍：0.9~1.5 V，I/O電壓3.3 V，有利于減小功耗。在系統的集成方面，ASDP21535系統外設包括4個定時器、16個雙向可編程標志I/O引腳、兩個異步串行通信口、兩個全雙工同步串行口、串行總線、實時時鐘、看門狗定時器、1×~31×倍頻的片內PLL，以及用于外設擴展的USB和PCI總線。在中頻信號模擬器的硬件設計當中主要用到的資源為定時器、雙向可編程標志I/O引腳、異步串行通信口及全雙工同步串行口。ADSP21535的總線寬度為32位，他的存儲器分為片內和片外兩部分。片內存儲器分4塊：L1指令存儲器、L1數據存儲器、臨時數據RAM和256 kB的高速SRAM。片外存儲器大體分為三塊：PCI存儲配置空間、異步存儲器空間、同步DRAM空間。本設計使用的存儲空間為片內存儲器及片外異步存儲器空間。ADSP21535的操作模式共3種：仿真模式、管理員模式及普通用戶模式。其不同之處主要在于不同的操作模式對于控制寄存器的操作權限不同，前兩者對于系統控制寄存器的操作沒有限制，后者則有限制。用戶可通過程序來設置ADSP21535的工作模式。為了便于系統的控制，我們使DSP工作于管理員模式。

2 中頻信號模擬器設計

中頻信號模擬器采用ADSP21535作為核心控制器，主要是因為其內核速度快，完成指令運算的時間短，可大大縮短DSP控制DDS芯片產生中頻信號所需的控制與轉換時間，使模擬輸出信號更接近于實際信號。中頻信號模擬系統的工作環境，模擬系統的工作環境包括系統射頻單元、天線組合等；系統射頻單元包括高速頻率合成器、上變頻器與功率放大器。整個系統由本地計算機控制。中頻信號模擬器為本系統的核心部分，負責產生各種雷達中頻信號及組合信號。中頻信號模擬器的硬件結構為中頻信號模擬器的系統結構，整個信號模擬器的核心部件為高速信號處理器ADSP21535和高性能直接數字頻率合成器AD9854，前者用于高速控制及波形參數的計算，后者用于中頻信號的產生。可編程邏輯器件EPM7160產生系統的同步信號及AD9854的頻率更新信號(updclk)，計數器芯片82C54用于產生ADSP21535的中斷觸發信號。

系統硬件工作分為兩個階段:

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文