基于DDS和乒乓式锁相环相结合的步进频信号产生方法

摘要

本发明公开一种基于DDS和乒乓式锁相环相结合的步进频信号产生方法，利用DDS窄带应用性能好，易于实现极小频率步进，锁相环易于实现宽带应用，特别是在宽带大步进应用时其综合性能好的优势互补，采用两个相同的锁相环路与一个微波单刀双掷开关相结合组成乒乓式锁相环，将直接数字频率合成(DDS)和乒乓式锁相环相结合进行频率合成，DDS用于合成窄带小步进信号，乒乓式锁相环用于合成宽带大步进信号，通过频率搬移的方式将宽带大步进信号与窄带小步进信号结合在一起，从而产生低相噪、低杂散、小步进、捷变频的宽带雷达步进频信号。从而大幅提高雷达频率合成器的战技指标，使雷达步进频信号的技术指标有了质的飞跃。

主权项

一种基于直接数字频率合成(DDS)和乒乓式锁相环相结合的步进频信号产生方法，将直接数字频率合成和锁相频率合成结合到一起，用于提高雷达频率合成器的战技指标，其特征在于：直接数字频率合成(DDS)用于合成窄带小步进信号，乒乓式锁相环用于合成宽带大步进信号，通过频率搬移的方式将宽带大步进信号与窄带小步进信号结合在一起，产生捷变频宽带步进频信号，所述步进频信号产生经过如下步骤：1)采用直接数字频率合成(DDS)产生起始频率为fDDS、频率步进为Δf、频率点数为K个、频率点驻留时间为Tr的中频窄带小步进信号，所述中频窄带小步进信号表示为fDDS、fDDS+Δf、...、fDDS+(K‑1)Δf，其带宽为(K‑1)Δf；2)通过混频的方式将直接数字频率合成(DDS)产生的中频窄带小步进信号的频率搬移到微波频段，产生起始频率为fLO+fDDS、频率步进为Δf、频率点数为K个、频率点驻留时间为Tr的微波窄带小步进信号，所述微波窄带小步进信号表示为fLO+fDDS、fLO+fDDS+Δf、...、fLO+fDDS+(K‑1)Δf，其带宽为(K‑1)Δf；3)采用乒乓式锁相环产生起始频率为fPLL、频率步进为KΔf、频率点数为L个、频率点驻留时间为KTr的射频宽带大步进信号，所述射频宽带大步进信号表示为fPLL、fPLL+KΔf、...、fPLL+(L‑1)KΔf，其带宽为(L‑1)KΔf；4)将步骤2)产生的微波窄带小步进信号和步骤3)产生的射频宽带大步进信号进行混频，得到起始频率为fLO+fDDS+fPLL、频率步进为Δf、频率点数为K×L个、频率点驻留时间为Tr的微波宽带小步进信号，所述微波宽带小步进信号表示为fLO+fDDS+fPLL、fLO+fDDS+fPLL+Δf、…、fLO+fDDS+fPLL+(KL‑1)Δf，其带宽为(KL‑1)Δf，如果令f0＝fLO+fDDS+fPLL、N＝K×L，所述微波宽带小步进信号就可以表示为f0、f0+Δf、…、f0+(N‑1)Δf，它是起始频率为f0、频率步进为Δf、频率点数为N个、频率点驻留时间为Tr的步进频信号； 5)在脉冲宽度为τ、脉冲重复间隔为Tr的调制脉冲控制下，采用高速、高隔离调制器对步骤4)产生的微波宽带小步进信号进行脉冲调制，就可以得到最终的雷达步进频信号，它是由N个子脉冲组成的脉冲串，子脉冲宽度为τ、子脉冲重复间隔为Tr、第一个子脉冲的载波频率为f0、子脉冲载频步进为Δf。