基于ＡＤＳＰ２１５３５的中頻信號產(chǎn)生器在雷達(dá)ＭＴＩ改善因子測試中的運(yùn)用

摘 要：簡要介紹數(shù)字信號處理器ADSP21535的性能和基于數(shù)字信號處理器ADSP21535 中頻信號產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)，同時簡要給出了中頻信號產(chǎn)生器波形產(chǎn)生的軟件實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)介紹了一種基于DDS直接數(shù)字合成技術(shù)和上變頻技術(shù)的雷達(dá)改善因子動態(tài)測試方法，對數(shù)字信號處理器ADSP21535在雷達(dá)改善因子動態(tài)測試中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行了介紹。對于雷達(dá)改善因子動態(tài)測試系統(tǒng)的硬件組成、軟件編程實(shí)現(xiàn)、以及基于虛擬儀器技術(shù)的系統(tǒng)實(shí)時控制進(jìn)行了較為全面的介紹。實(shí)踐證明，運(yùn)用DDS數(shù)字合成構(gòu)建的改善因子動態(tài)測試系統(tǒng)在信號的產(chǎn)生、實(shí)時控制、動態(tài)測量上具有方便、快捷、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：DDS；ADSP21535；中頻信號產(chǎn)生器；改善因子測試

中圖分類號：TN952 文獻(xiàn)標(biāo)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(shù)、DDS 技術(shù)的雷達(dá)信號中頻產(chǎn)生器可以產(chǎn)生包括線性與非線性調(diào)頻信號、相位編碼信號、單頻脈沖信號，以及它們的組合在內(nèi)等多種雷達(dá)信號，是雷達(dá)等電子設(shè)備的主要測試設(shè)備。

1 ADSP21535 簡介

ADSP21535 是Blackfin DSP系列產(chǎn)品的成員之一，由ADI公司和Intel公司共同開發(fā)，采用了Micro Signal Architecture(MSA)結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)將dual-MAC DSP引擎，RISC式微處理器指令集的優(yōu)點(diǎn)，以及單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多媒體處理能力結(jié)合起來，形成了一套獨(dú)有的指令體系。其突出特點(diǎn)為速度高，性價(jià)比高且簡單易用，適用于高速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。ADSP21535具有高達(dá)300 MHz內(nèi)核時鐘;2個16位乘加器，2個40位算術(shù)邏輯單元，2個40位累加器，4個8位視頻算術(shù)邏輯單元，以及1個40位移位器。內(nèi)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(tǒng)的集成方面，ASDP21535系統(tǒng)外設(shè)包括4個定時器、16個雙向可編程標(biāo)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(shí)時時鐘、看門狗定時器、1×~31×倍頻的片內(nèi)PLL，以及用于外設(shè)擴(kuò)展的USB和PCI總線。在中頻信號模擬器的硬件設(shè)計(jì)當(dāng)中主要用到的資源為定時器、雙向可編程標(biāo)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(nèi)和片外兩部分。片內(nèi)存儲器分4塊：L1指令存儲器、L1數(shù)據(jù)存儲器、臨時數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)使用的存儲空間為片內(nèi)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(quán)限不同，前兩者對于系統(tǒng)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(shè)置ADSP21535的工作模式。為了便于系統(tǒng)的控制，我們使DSP工作于管理員模式。

2 中頻信號模擬器設(shè)計(jì)

中頻信號模擬器采用ADSP21535作為核心控制器，主要是因?yàn)槠鋬?nèi)核速度快，完成指令運(yùn)算的時間短，可大大縮短DSP控制DDS芯片產(chǎn)生中頻信號所需的控制與轉(zhuǎn)換時間，使模擬輸出信號更接近于實(shí)際信號。中頻信號模擬系統(tǒng)的工作環(huán)境，模擬系統(tǒng)的工作環(huán)境包括系統(tǒng)射頻單元、天線組合等；系統(tǒng)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(tǒng)由本地計(jì)算機(jī)控制。中頻信號模擬器為本系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)產(chǎn)生各種雷達(dá)中頻信號及組合信號。中頻信號模擬器的硬件結(jié)構(gòu)為中頻信號模擬器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，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(shù)字頻率合成器AD9854，前者用于高速控制及波形參數(shù)的計(jì)算，后者用于中頻信號的產(chǎn)生。可編程邏輯器件EPM7160產(chǎn)生系統(tǒng)的同步信號及AD9854的頻率更新信號(updclk)，計(jì)數(shù)器芯片82C54用于產(chǎn)生ADSP21535的中斷觸發(fā)信號。

系統(tǒng)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(nèi)容請以PDF格式閱讀原文