基于DDWS的波形產生器的設計與實現

王海松，張 月，陳曾平

(國防科學技術大學 ATR重點實驗室，湖南 長沙 410073)

基于DDWS的波形產生器的設計與實現

王海松，張 月，陳曾平

(國防科學技術大學 ATR重點實驗室，湖南 長沙 410073)

針對數字化、軟件化雷達波形產生的需要，文中提出了一種以軟件無線電平臺為基礎、基于直接數字波形合成(DDWS)技術的實現方案。該方案采用一種免混頻方法和多相內插濾波器相結合的高效方法來實現DDWS技術,通過大容量高速FPGA+DAC的硬件設計，以及上位機實現任意頻率的選擇，構成一個完整的波形產生器。經過對系統的性能分析和測試表明，該系統具有波形輸出穩定，精度高等優點，而且可以輸出射頻、窄帶以及寬帶信號。

直接數字波形合成；多相內插濾波器；波形產生；Virtex6-XC6VLX240T；EV12DS130A

直接數字合成(Direct Digital Synthesis，DDS)相比傳統的信號源器件，具有體積小和功耗低等特點，因此DDS技術是新一代信號源發展的標志[1-3]。DDS分為直接數字頻率合成(DDFS)和直接數字波形合成(DDWS)兩種[4]，其中DDFS已有大量集成芯片，二次開發方便，缺點是電路設計完成后很難根據需求產生不同帶寬、載頻的波形。而DDWS通過合理選擇FPGA和DAC進行搭配實現復雜波形的產生，最重要的是具備用戶自定義和編程功能[5]，彌補了DDFS性能上的不足。但是存儲的波形數據長度受到高速存儲器的存儲容量的限制，而且由于數字器件工作頻率的限制，信號輸出帶寬有限[6,7]。本文提出了一種將FPGA與DAC結合代替傳統 DDS芯片的方案[8]，通過優化的上變頻(Digital Up Converter，DUC)結構有效解決了波形產生過程中存儲器容量和硬件資源限制的問題，實現多種波形的產生。……