１、导言
跟着雷达技能的开展，线性调频信号现已广泛运用于高分辨率雷达范畴。曩昔取得线性调频信号首要凭仗模仿办法，其间包含ＶＣＯ办法和声表面波办法。这两种脉冲电压信号的发生办法因其一些固有的缺点（如对环境温度比较灵敏、信号波形比较单一、信号发生的重复性差、线性度及信号间的相关性不抱负等）而约束了雷达整机功用的进步。现在，ＶＣＯ办法和声表面波办法已逐步被数字办法所替代。直接数字频率组成办法具有传统办法所不具备的许多杰出长处，如频率分辨率和切换速度高，频率切换时相位可坚持接连，超宽的频率规模，能完结各种调制波和恣意波形的发生以及易于完结全数字化规划等。可是，其全数字化的作业原理也给它带来了两个缺点，一是输出杂散较大，二是输出带宽将受到约束。可是，这一缺点跟着新工艺和新算法的呈现正在逐步得到改进。
ＡＤ９８５８是ＡＤ公司于２００３年推出的一款高功用ＤＤＳ芯片，其作业频率高达１ＧＨｚ，杂散功用指标更高于曾经的产品。ＡＤ９８５８凭仗优秀的功用可广泛运用于甚高频／超高频本振组成器、雷达、蜂窝基站跳频组成器等许多范畴。
２、ＡＤ９８５８的首要特色
ＡＤ９８５８的作业频率最高可达１ＧＨｚ，因为该芯片在时钟输入端供给有二分频器，因而其外部时钟最高可达２ＧＨｚ。ＡＤ９８５８内部集成有１０位数模转化器，其频率分辨率（即频率累加器位数）为３２位，可输出高达４００ＭＨｚ的信号。而其内部集成的可编程快锁充电泵（ｃｈａｒｇｅ ｐｕｍｐ）和鉴频器（ｐｈａｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）使其十分适合于高速ＤＤＳ和锁相环结合运用的场合；一起，它还供给有模仿混频器，可适用ＤＤＳ、ＰＬＬ和混频器相结合的运用场合。此外，ＡＤ９８５８的杂散按捺功用和谐波按捺功用也十分杰出，当输出４０ＭＨｚ信号时，±１ＭＨｚ带宽内的数模转化ＳＦＤＲ为－８７ｄＢｃ，输出１８０ＭＨｚ信号时，±１ＭＨｚ带宽内的数模转化ＳＦＤＲ为－８４ｄＢｃ。
ＡＤ９８５８作为一个可编程ＤＤＳ器材，其装备相对比较简单，频率调理字和操控字能够以并行办法或串行办法写入。将数据写入操控与作业有关的寄存器中就能够装备ＡＤ９８５８了。当ＡＤ９８５８作业于点频形式时，有四个用户界说的频率能够通过一对外部引脚来挑选，这四个频率答使用户写入四个不同的频率调理字和相位偏移字，然后取得不同的频率和相位偏移。ＡＤ９８５８还能够装备为扫频形式。为了节约功耗，能够通过编程使其进入全休眠状况。
３、ＡＤ９８５８的装备
３．１ 扫频作业形式的装备
ＡＤ９８５８有两种作业形式，单一点频形式和扫频形式。单一点频形式的装备比较简单，只需将操控寄存器（ＣＦＲ）（注：与扫频形式的装备相似，不同点在于将扫频使能方位０）和频率调理字（ＦＴＷ）装备结束，即可翻开该功用。下面介绍扫频作业形式的装备办法。扫频形式需求装备的寄存器有操控寄存器（ＣＦＲ）、频率调理字（ＦＴＷ）、步进频率调理字（ＤＦＴＷ）、步进频率斜率操控字（ＤＦＲＲＷ）和相位偏移字（ＰＯＷ），其间，操控寄存器有４个字节，地址分别为０ｘ００、０ｘ０１、０ｘ０２和０ｘ０３。因为该规划未用到ＰＬＬ功用，故与ＰＬＬ有关的操控字均置为无效。０ｘ０１的Ｂｉｔ７为扫频使能位，将其置１可翻开扫频功用。
关于线性调频作业状况的完结，还有几点需求阐明。因为线性调频信号是有时宽约束的，因而，ＡＤ９８５８具有输出线性调频信号的功用，可是不具有守时的功用，所以需求外部守时器来完结对时宽的操控。ＡＤ９８５８的线性调频作业原理是：先指定频率开端点和步进频率，并使频率以体系时钟的１／８或其整数倍进行累加，可是在没有指定上限的情况下，会一向扫到１／２参阅时钟频率处（即奈奎斯特频率），故需做好对上限频率的操控。运用守时器能够完结对上限频率的准确操控。
３．２ 频率调理字的核算
设输出频率为ｆ０，相位累加器的位数为Ｎ，参阅时钟为ｆＳＹＳＣＬＫ，则频率调理字为？２？：
ｆｔｗ＝？ｆ０×２Ｎ？／ｆＳＹＳＣＬＫ
３．３ 步进频率调理字的核算
设ｆＦ为中止频率，ｆＳ为开端频率，ＤＦＲＲＷ为步进频率斜率调理字，Ｔ为线性调频信号时宽，则步进频率操控字为３
ＤＦＴＷ＝（｜ｆＦ－ｆｓ｜／ｆＳＹＳＣＬＫ２）？ＤＲＲＲＷ／Ｔ？×２３２
４、硬件结构
本规划运用ＡＤ９８５８上集成的锁相环来将６０ＭＨｚ的时钟信号倍频到９６０ＭＨｚ，以便使其作为ＤＤＳ的作业参阅时钟，装备芯片选用Ｘｉｌｉｎｘ公司出产的ＣＰＬＤ芯片ＸＣ９５１４４ＸＬ来完结。其电路的硬件结构如图2所示。
运用ＸＣ９５１４４ＸＬ时，可依照ＡＤ９８５８数据手册上供给的时序来对图中所示的端口进行操作，以便完结对ＡＤ９８５８的装备。用６０ＭＨｚ时钟输入到ＰＦＤ端口可作为鉴频器的输入，ＶＣＯ的输出经功分器后，一路经１６分频后从ＤＩＶ端口输入作为鉴频器的输入，另一路直接从端口ＲＥＦＣＬＫ输入以作为ＤＤＳ的参阅时钟。端口ＣＰ的输出经环路滤波后可作为ＶＣＯ的调谐电压。而线性调频信号则从端口ＩＯＵＴ输出，并经带通滤波器和放大器后，作为终究所需求的输出。
５、操控流程
该规划的装备芯片选用的是Ｘｉｌｉｎｘ公司的ＸＣ９５１４４ＸＬ，操控程序选用ＶＨＤＬ言语编写。规划输出的线性调频信号的开端频率为４８ＭＨｚ，中止频率为７２ＭＨｚ，时宽为２０μｓ，其操控流程如图２所示。在体系接到上电复位信号后，可顺次向ＣＦＲ、ＦＴＷ、ＤＦＴＷ、ＤＦＲＲＷ写操控字，然后等候脉冲展宽信号的到来。脉冲展宽信号为外部鼓励信号，上升沿有用。当检测到一个上升沿之后，体系将宣布一个ｕｐｄａｔｅ信号（ｕｐｄａｔｅ信号的作用是将写入寄存器的数据导入ＤＤＳ内核，一起使ＤＤＳ依照新的装备开端作业），一起计数器开端计数并输出宽度为２０μｓ的线性调频信号，一起对地址为０ｘ０２的寄存器进行操作，以将Ｂｉｔ３置为高电平，并使相位累加器的清零位有用。计数器计满后会宣布一个ｕｐｄａｔｅ信号，因为此刻相位累加器清零位有用，此刻相位累加器被清零，与此一起中止输出线性调频信号，然后持续对地址为０ｘ０２的寄存器进行操作，一起也将Ｂｉｔ３置为低电平，并使相位累加器清零位无效，此刻假如接收到ｕｐｄａｔｅ信号，则线性调频信号从头输出。至此，体系将进入等候状况以等候脉冲展宽信号的到来，这样顺次往复，即可完结脉冲线性调频信号的输出。
６、结束语
跟着数字电子技能的开展，直接数字频率组成得到了日益广泛的运用，ＤＤＳ技能也日臻完善。传统线性调频信号的发生办法（ＶＣＯ办法和声表面波办法）因为线性度差、频率稳定度低而逐步被筛选。本文介绍了一种选用ＤＤＳ办法直接发生线性调频信号的全数字规划办法。该计划一方面选用了当今技能最为抢先的ＤＤＳ芯片ＡＤ９８５８，另一方面也依据严厉的高速电路规划理论进行了整体规划和布线。通过测验，该计划的各项功用指标均较高，然后证明了其可行性和前瞻性，一起也标明ＡＤ９８５８在相位噪声、杂散按捺度、谐波按捺度等方面确有很好的体现。
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