基于DSP+DUC的短波阵列信号发生器

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基于DSP和DDS的无线电引信干扰波形发生器的实现

基于DSP和DDS的无线电引信干扰波形发生器的实现论文导读：TMS320F2812收到参数后操纵AD9854输出干扰波形。

然后传送给DSP。

DSP发出操纵信号初始化DDS芯片。

本文所设计的无线电引信干扰波形发生器。

关键词：DSP，DDS，无线电引信，干扰波形1 引言随着引信技术的进展，引信体制也在不断丰富，引信信号的波形也从最简单的单频连续波，到调频信号和脉冲信号，再到伪随机码调制信号经历了重大变化。

无线电引信干扰波形发生器的功能确实是模拟各种引信信号的波形。

论文参考网。

本文的设计确实是在那个研究背景下提出的。

以DSP 芯片和DDS芯片为核心所设计的干扰波形发生器，具有实时性好、波形丰富、易于操纵等特点。

2 DSP、DDS芯片简介2.1 AD9854芯片AD9854是AD公司推出的一种专用直截了当数字合成（DDS）电路，它自带单频、CHIRP、FSK、BPSK等五种工作模式，在此基础上借助片上高速比较电路和高速数控电路，能够产生目前引信使用大多数引信信号波形。

A D9854的内部功能方框图如图1所示，它的要紧特点如下：l内部集成两个高性能12位D/A变换器、两个48位频率寄存器、两个14位相位寄存器、12位幅度调制数字乘法器、超高速比较器和4到20倍参考时钟乘法器；l3.3V单电源供电、多重低功耗处理、最高300MHz系统时钟频率、窄带杂散83dB、宽带杂散56dB（宽带杂散随着频率增高而降低）；l 内置单频、FSK、RAMPED FSK、CHIRP、BPSK五种工作方式，支持幅度调制和成形开关键控功能。

图1 AD9854内部功能方框图2.2TMS320F2812芯片TMS320F2812是工业界首批32位的操纵专用、内含闪存以及高达150MIP S的数字信号处理器，具有强大的操纵和信号处理能力，能够实现复杂的操纵算法。

TMS320F2812片上整合了Flash储备器、快速的A/D转换器、增强的CAN模块、事件治理器、正交编码电路接口、多通道缓冲串口等外设，使用户能够以最廉价的价格开发高性能数字操纵系统。

短波宽带阵列信号源的设计与实现

系统的逻辑控制和数据缓存由Altera公司的StratixⅡ系列的FPGA芯片 EP2S60完成，它建立起系统中多种类型的数据通道。其片上提供的LVDS收、发模块可实现与ADSP-TS201S链路口的直接互连，灵活的可重新配置特点为实现接口电路提供了极大的方便。
系统中各单元部分的工作时钟由50MHz晶振通过时钟分配芯片分配后提供，从而保证系统在同一个时钟节拍下同步工作。
各片DSP间除了通过外部总线互连外，还用链路口L0、L1与其他ADSP-TS201S的链路口L0、L1进行双向互连，且每片ADSP-TS201S的L2、L3 口连到FPGA，用以扩展与外部通信时的带宽。ADSP-TS201S的每个链路口都是独立的LVDS高速双向数据口，在发送数据的同时可从对方接收数据。每个链路口有4个通信位，LxCLKOUTP/N,LxACKI，LxCLKINP/N和LxACKO信号用来控制数据传输，LxBCMPI和LxBCMPO信号用来确认当前数据块是否传输完毕。
10片AD9857组成的多路波形生成部分用于将多路I／Q基带信号上变频到所需的载频上，其中每片AD9857的输出模拟一个天线阵阵元的输出。
USB接口单元部分作为系统与微机间的通信接口，用于传送由微机发出的控制参数。接口芯片采用PLX公司的USB2.0芯片NET2272，其数据传送速率最快可达到480Mb/s。当需要产生更宽带宽的信号时，4片DSP组成的多处理器运算能力有限，可通过该接口传递由微机运算产生的基带数据，从而方便进行系统的扩展。
关键词：宽带阵列信号源；AD9857；多DSP处理；同步
跳频、突发等新通信技术由于具有低截获概率的优点，已成为高科技战争中的主要通信方式。对跳频、突发等信号进行接收、测向需要采用宽带阵列信号处理设备。

基于DSP的话音带宽短波信道模拟器

基于DSP的话音带宽短波信道模拟器
马金全;杜栓义;邱长兴
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2005(31)3
【摘要】介绍了一种基于DSP平台的话音带宽短波信道模拟器.该模拟器不仅可以模拟短波信道的主要特点,如多径传输、瑞利衰落、多普勒频移等,而且实现了对传输信号的全数字化实时处理.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】马金全;杜栓义;邱长兴
【作者单位】西安电子科技大学ISN国家重点实验室,710071;郑州信息工程大学信息工程学院,450002;西安电子科技大学ISN国家重点实验室,710071;西安电子科技大学ISN国家重点实验室,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.基于谐波叠加的短波宽带信道模拟器实现 [J], 李迎辉;马金全
2.一种基于DSP的短波话音压扩器的软件实现方案 [J], 傅江;益晓新
3.基于α稳定分布的短波宽带信道模拟器实现 [J], 李迎辉;巩克现;孟祥玉
4.一种话音带宽的短波信道模拟器的设计与实现 [J], 马金全;杜栓义;童莉;邱长兴
5.基于带宽受限信道的IP话音传输 [J], 刘雪峰;吕先望;李志强
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基于DSP和DDS的无线电引信干扰波形发生器的实现

ｎａｄＡＤ９８４。Ｔｅｄｓｇｃｅｄｔｅｈｒｗａｅｉｔｒｃｓａｅｇｖｎａｄｔｅｓｆｒｅｆｗｃａｔｎｅａｌｒｃｍｒｑｕｎｙｍｏｕａｅｉａ５ｈｅｉｎｓｈｍｅａｈａｄｒｎｅｆｅｒｉｅ，ｎａｎｈｏｔｗａｏｈｒｓｉｘｍｐｅｏｔｉｏｆｅｅｃｄｌｔｄｓｇｌｌｆｎ
ＸＵＪｎｊｇ．ＨＡ０ｉｇａｇＤＧｈａｉｇｉｎＺＸｎｔｎ，ＯＮＸｕｕ（ｎｄｏＢａｃｆＥ，ｎｄｏＳａｇｏｇ２６４）ＱｉｇａｒｎｈｏＮＡＩＱｉｇａ，ｈｎｄｎ，６０１ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒａｅｎＤＰａｄＤＳｅｐｔｔｓｔｅｓｆａｅａｄｈｒｗａｅｓｕｔｒｆｈｍｍｉｇｗｖｅｅａｒｔＴ３０２１ｓｒｃ：ｈｓａｅｓｓｏＳｎＤ，ｘａｉｅｏｗｒｎａｄｒｔｃｕｅｏｅｊｂａｈｔｒｔａｎａｅｇｎｒｔｈＭＳ２Ｆ８２ｏｗｉ
．
Ｋｅｗｏｄ：ｉｔｉａｒｃｓｏＤＰ；ｉｃｄｇａｙｔｅｉ（Ｄ）ａｉｚ；ａｍｉｇｗｖｒｙｒｓｄｇａｓｌｐｏｅｓｒ（Ｓ）ｒｔｉｔｓｎｈｓＤＳ；ｄｏｆｅｊｍｎａｅｍｉｌｇｎｄｅｉｌｓｒｕｏｆ
●灵活的时钟和系统控制；随着引信技术的发展，引信体制也在不断丰富，引信信号的波形 ● 功能强大的片上外设：也从最简单的单频连续波，调频信号和脉冲信号，到伪随机码调到再 ●１２位数模转换模块（／；ＤＡ） ●高达５６个可配置通用目的Ｉ引脚，留通用外部标志Ｘ／Ｏ保Ｆ：制信号经历了重大变化。线电引信干扰波形发生器的功能就是模拟无 ● 三个外部中断，外设中断扩展模块（Ｉ支持４ＰＥ）５个外设中断。各种引信信号的波形。本文的设计就是在这个研究背景下提出的。以ＤＰ芯片和ＤＤＳＳ芯片为核心所设计的干扰波形发生器，具有实时性３干扰波形发生器的硬件设计．好、波形丰富、于控制等特点。易采用Ｔ３０２１ＭＳ２Ｆ８２芯片作为本系统的主控制器．用该芯片实现２ＤＰ、Ｓ芯片简介．ＳＤＤ对ＡＤ８４的控制，生所需信号波形。以Ｔ３０２１９５产ＭＳ２Ｆ８２和ＡＤ８４９５２１Ｄ８４芯片．Ａ９５为核心，建的系统功能结构框图如图２所示。号的参数由Ｐ构信Ｃ机设Ａ９５Ｄ８４是ＡＤ公司推出的一种专用直接数字合成（Ｓ电路，ＤＤ）它置，过串口发送到Ｔ３Ｏ２１通ＭＳ２Ｆ８２中，ＭＳ２Ｆ８２收到参数后控制Ｔ３０２１Ｄ８４输出干扰波形，过滤波器后输出。经自带单频、ＨＲＦＫ、ＰＫ等五种工作模式，在此基础上借助片上Ａ９５ＣＩＰ、ＳＢＳ高速比较电路和高速数控电路，可以产生目前引信使用大多数引信信

一种基于DSP的短波MODEM硬件设计

一种基于DSP的短波MODEM硬件设计
傅瑞锦;罗建
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2005(26)6
【摘要】模拟接口芯片(AIC)具有高度可编程性、与DSP接口简单、高性能低功耗等特点.本文介绍了一种基于TLV320AIC10和TMS320C54x的短波MODEM 的硬件设计方案,并给出TLV320AIC10的初始化代码.
【总页数】3页(P66-67,71)
【作者】傅瑞锦;罗建
【作者单位】西北工业大学航海学院,西安,710072;西北工业大学航海学院,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.72
【相关文献】
1.一种短波通信中基于DSP的低速率语音编码技术 [J], 陈华;关宇东;王健
2.一种基于DSP和CPLD的电动汽车驱动控制系统软硬件设计 [J], 揭贵生;马伟明
3.一种基于DSP的语音处理系统软硬件设计 [J], 蒋永生;张雄伟;曾宏辉
4.一种基于DSP技术的移动卫星通信MODEM [J], 黄守亮;梁心茂
5.一种基于DSP的AD采样自校正软硬件设计 [J], 高志斌;邹波;张丽;王力文;邹诗苑
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一种短波通信中基于DSP的低速率语音编码技术

一种短波通信中基于DSP的低速率语音编码技术
陈华;关宇东;王健
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2007(034)008
【摘要】介绍了一种应用在短波通信中的码率为1.5 Kbps低速率语音编码算法,此算法基于MELP(mixed excitation linear prediction)混合激励线性预测语音编码算法的声码器模型,并对算法进行改进,降低复杂度和速率.在DSP芯片的硬件系统中实时运行了该算法,最后给出了算法测试仿真结果.
【总页数】5页(P9-13)
【作者】陈华;关宇东;王健
【作者单位】哈尔滨理工大学,应用科学院,黑龙江,哈尔滨,150040;哈尔滨工业大学,电子与信息技术研究院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,电子与信息技术研究院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN918
【相关文献】
1.一种改进型谱减法在短波语音通信中的应用研究 [J], 张景云;
2.一种低速率语音编码技术在测量船语音通信中的应用 [J], 陈松;胡剑凌;周朝猛
3.基于DSP的甚低速率语音编码算法及其实现 [J], 赵继勇;曹芳;梁妙元;刘亚峰
4.一种改进型谱减法在短波语音通信中的应用研究 [J], 张景云
5.基于DSP的VOIP技术中的语音编码技术的研究 [J], 李海
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基于DSP的正弦信号发生器

基于DSP的正弦信号发生器1.正弦信号在各种科学和工程领域中广泛应用，如通信系统、音频处理、医学诊断等。

因此，制作一个能够生成正弦信号的设备是非常必要的。

传统的方法是使用模拟电路，但这种方法需要用到很多电子元器件，难以控制和调整。

同时，传统的模拟电路还容易受到电磁干扰、温度等环境因素的影响，导致输出的信号失真。

因此，数字信号处理（DSP）技术逐渐成为生成正弦波信号的常见方法，能够实现高精度、低失真的输出。

2. 设计概述本文介绍一种基于DSP的正弦信号发生器的设计。

该设计采用TMS320C5505数字信号处理芯片和信号解调电路，通过软件和硬件设计，实现了一个高精度、低失真的正弦信号发生器。

2.1 硬件设计本设计采用了TMS320C5505数字信号处理器集成电路作为主控芯片。

该芯片具有低功耗、高性能、灵活性和易于开发等优点。

除此之外，还需要电源模块、时钟模块、信号解调模块等。

2.2 软件设计本设计采用了C语言进行程序设计。

使用Code Composer Studio作为开发环境，将程序编译后烧录到芯片中。

代码的主要实现过程为：1.生成一个只包含一周期正弦波形的信号2.将该信号送入DA（Digital to Analog）转换器，使其变为模拟信号3.经过信号解调器后输出到外部接口信号的生成采用的是Taylor级数展开，可以实现高精度的波形生成。

信号解调电路主要是由低通滤波器、防干扰电路和放大电路等模块组成。

3. 实验结果经过实验测试，本设计输出的正弦波信号的频率可以在0~10kHz范围内任意设定。

信号的失真率小于0.1%。

同时，本设计还支持正弦波的相位调节和幅度调节等功能。

通过外部的控制，可以实现信号的精准控制和调节。

4.本文介绍了一种基于DSP的正弦信号发生器的设计，通过使用数字信号处理技术，实现了高精度、低失真的正弦波信号的生成。

该设计具有灵活性和可扩展性，可以为各种科学和工程领域提供高精度的正弦信号源。

基于FPGA+DSP+DDS芯片的雷达信号发生器设计

引言
现代雷达系统的工作环境越来越恶劣，对雷达系
是在军用领域得到了广泛的应用。目前实现ＤＤＳ的方式主要有两种，一种是通过ＦＰＧＡ编程实现ｊ，另外一种是采用专用的信号发生芯片Ｌ４Ｊ，其中只利用ＦＰＧＡ实现信号发生器由于受ＦＰ — ＧＡ特性的限制，产生的信号频率范围较窄，实用性不强。近年来，ＤＤＳ芯片迅速发展，工作频率不断提高，输出信号灵活多变。如ＡＤ公司的ＡＤ９９５９、
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｄｅｍｗａｒｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｑｕｉｒｅｓｐｏｗｅｆｕｒｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｒａｄａｒｓｙｓ－ｔｅｍ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＳｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ａｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍｉｓａｌｓｏｆａｃｉｎｇｍｏｒｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｅｍｓｒｏｆｓｉｚｅ，ｗｅｉｇｈｔ，ｐｏｗｅｒａｎｄｐｅｆｏｒｍａｒｎｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄ－

DSP音频信号发生器

大学课程设计报告音频信号发生器设计人：付路专业：电子信息工程班级：电子111501 学号：201115020104 指导教师：宁爱平二零一四年目录一．引言--------------------------------------------第2页二．系统结构及原理-----------------------------------第2页三．硬件设计----------------------------------------第3页3.1 MMC/SD卡接口电路-----------------------------第3页3.2 上位机和单片机通信---------------------------第4页3.3 信号调理电路---------------------------------第5页四．软件设计----------------------------------------第7页4.1 系统初始化----------------------------------第7页4.2 MMC/SD卡初始化------------------------------第7页4.3 MMC/SD卡单块写数据--------------------------第8页五．结束语-----------------------------------------第11页一．引言目前，单片机系统以价格低廉、开发环境完备、开发工具齐全、应用资料众多、功能强大且程序易于移植等优点而得到广泛应用。

同时，随着信息化进程、计算机科学与技术以及信号处理理论与方法的迅速发展，需要的数据量越来越大，对数据存储也提出了更高要求。

MMC/SD卡以其价格、体积、读取速度等特点成为现今大多数便携式嵌入式设备的首选。

二．系统结构及原理音频信号发生器的系统结构如图1所示，它主要由8051F330单片机、MMC/SD卡存储器、RS232串行通信接口、上位机、液晶显示、键盘以及信号调理电路等部分组成。

基于多DSP的雷达阵列信号处理系统_马友科

基于多DSP的雷达阵列信号处理系统马友科,宋万杰,吴顺君,蔡乾(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071)摘要:利用T S201超高性能的计算处理能力以及F PGA支持的高速接口交换能力,实现了一种对算法的适应性强、结构扩展方便的通用信号处理板,设计了一种基于该通用信号处理板的米波雷达阵列信号处理系统,并以幅相校正、自适应旁瓣相消的算法实现为例,详细介绍了该阵列信号处理系统算法的实现方法。

该系统运行稳定可靠,达到了系统的设计要求。

关键词:阵列信号处理系统;数字信号处理机;幅相校正;自适应旁瓣相消中图分类号:T N957 文献标识码:A 文章编号:1672 2337(2009)02 0115 04Design of Array Signal Processing System in VHF RadarBased on Multiple ADSP TS201ProcessorsM A You ke,SONG Wan jie,WU Sh un jun,CAI Qian(National K ey L a b of Rad ar S ig nal Pr oc essing,X id ian Univ ersity,X i an710071,China)Abstract:In this paper,multiple DSPs are adopted to design t he arr ay signal processing system.By uti lizing the hig h pr ocessing ability of the T S201and the hig h speed data exchange ability suppor ted by F PG A, a general arr ay sig nal pr ocessing sy stem w ith stro ng adaptability and easy ex pansio n ability is fulf illed fo r ra dar signal pr ocessing.Implementat ion of the alg or ithm,such as A SL C and calibratio n of magnitude and phase,is descr ibed in detail.T he w hole system wo rks w ell,and meet s the r equir ement of the system desig n.Key words:arr ay signal pro cessing sy stem;dig ital signal pro cessor(DSP);calibratio n o f mag nitude and phase;adaptive side lo be cancellat ion(A SL C)1 引言随着隐身技术、反辐射导弹和低空空防技术的发展,特别是隐身技术的迅速发展,对雷达提出了新的挑战和更高的要求。

基于DSP的音频信号发生器的设计及实现

基于DSP的音频信号发生器的设计及实现摘要本课题介绍了基于DSP芯片TMS320C5402实现正弦信号发生器的设计原理和实现方法。

使用TMS320C5402作为数据处理器，AT89C51作为控制器引导并控制DSP芯片。

采用直接数字合成（DDS）技术，在DSP上建立一个信号发生器，可产生指定频率（音频范围）的正弦波、方波等信号。

该信号发生器所产生的正弦波波形清晰、稳定性好，调频、调幅功能均由软件实现。

本设计主要实现正弦音频信号发生器，该系统由DDS模块、单片机控制模块、语音提示、输出运算放大模块、D/A转换模块、幅度控制模块组成。

这里介绍一种采用DSP实现的正弦信号发生器，其调幅、调频功能均由软件实现，而且有较好的可扩展性、稳定性，与计算机接口方便。

关键词:音频信号发生器，正弦波，DSP ，DDSAUDIO SIGNAL GENERATOR BASED ON TMS320C5402 DESIGN AND LMPLEMENTATIONABSTRACTThis design uses TMS320C5402 of DSP chip as a data processor,STC89C51 as a controller to guide and control the DSP chip. use TMS320C5402 as a data processor, STC89C51 as a controller to guide and control the DSP chip. Synthesis of direct sequence (DDS) technology, DSP, a signal generator, can generate the specified frequency (audio range) of the sine wave, square wave signal. Synthesis of direct sequence (DDS) technology, DSP, a signal generator, can generate the specified frequency (audio range) of the sine wave, square wave signal. The design of the main sine wave audio signal generator, the system by the DDS module, microprocessor control module, voice prompt, the output operational amplifier module, D/A converter module, rate control module.High-speed direct-sequence synthesis (DDS) technique, D/A and other technology, can generate any frequency sinusoidal signal and a variety of analog and digital modulation signal. Wide frequency range of the system, step small, magnitude and frequency with high accuracy.KEY WORDS：Signal generator，Sine tonic train signal, DSP ,DDS目录前言 (1)第1章系统描述 (3)§1.1 系统方案选择 (3)§1.2 本系统的方案 (3)§1.2.1 方案系统框图 (3)§1.2.2 DSK5402开发板硬件结构 (4)§1.2.3 DSK5402系统概述 (6)第2章音频信号发生器的硬件描述 (7)§2.1 DSP芯片 (7)§2.1.1 DSP芯片特点 (7)§2.1.2 C54x的引脚功能 (8)§2.2 串行口MCBSP (12)§2.3 主机接口 (13)第3章音频信号发生器的外设 (16)§3.1 89C51芯片的描述 (16)§3.1.1 89C51的主要性能高如下 (16)§3.1.2 89C51的引脚及说明 (17)§3.2 串口描述 (19)§3.2.1 RS232接口电路 (19)§3.2.2 RS232通信原理 (21)§3.3 声卡 (21)第4章音频信号发生器设计的算法 (24)§4.1 DDS算法简介 (24)§4.2 步长计算查表 (25)§4.3 DDS的特点 (25)第5章系统软件设计 (27)§5.1 DSP程序设计 (27)§5.2 单片机程序设计 (27)第6章系统调试及测试 (29)§6.1 DSP程序编写 (29)§6.2 把DSP程序转化成单片机程序 (35)§6.3 程序调试 (36)§6.3.1 调试流程 (36)§6.3.2 系统的调试 (37)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)外文资料翻译 (43)前言随着21世纪的到来，人类跨入了信息网络时代。

一种基于阵列信号处理的短波侦察系统的设计及实现

收稿日期:2006-01-16　作者简介:朱文贵,男,1979年生,博士研究生,研究方向为阵列信号处理,跳频侦察;戴旭初,男,1963年生,副教授,研究方向为数字信号处理、非线性动力学、混沌同步理论及其应用;徐佩霞,女,1941年生,教授,博士生导师,研究方向为通信理论与信号处理.一种基于阵列信号处理的短波侦察系统的设计及实现朱文贵,戴旭初,徐佩霞(中国科学技术大学电子工程与信息科学系,安徽合肥230027)E-mail:zw engui@ 摘　要:本文研究并实现了一个集宽带搜索、宽带测向、跳频搜索、窄带测向、窄带分析等功能于一体的短波阵列信号侦察系统.该系统采用阵列天线和短波射频信号低通采样的软件无线电结构,结合先进的空间谱估计、波束形成、零点对准等阵列信号处理技术,使新的短波侦察接收机与传统接收机相比,大大改善了整体性能.现场试验表明,本文设计的阵列信号处理系统性能优良、信号处理算法有效.关键词:阵列信号处理;软件无线电;空间谱估计;自适应波束形成中图分类号:T P 393 文献标识码:A 文章编号:1000-1220(2007)04-0759-06Design and Implementation of the High -frequency Reconnoitering System Based on Array Sig -nal ProcessingZHU W en-gui,DA I Xu-chu,X U Pei-x ia(De p ar tment of E lectronic Eng ineer ing and I nf ormation Sc ience ,Univ er sity of S cience &T echnology of Ch ina ,H e f ei 230027,China )Abstract :T his paper presents a desig n and of t he high-fr equency r econnoit ering system bring ing tog ether br oadband sig nalsearching ,bro adband sig na l direction finding ,fr equency -hopping sig nal searching ,narr ow band signal dir ectio n finding ,andnarr ow band sig nal analysis.T he sy st em adopts ar ray antennas a nd so ftw are -radio str ucture that samples high-frequency sig nalin the low -pass for m ,and especia lly utilizes so me adva nced ar r ay sig nal pr ocessing technolog y such as spatia l spectr um estima-tio n,adapt ive beam-fo rm ing and nulling.T he field test show s that the pr esent ed system outper for ms t raditional high-fr equen-cy r eco nno iter ing receiv er ,and the adopted alg or ithms o f the arr ay signal pr ocessing ar e effectiv e .Key words :arr ay signal pr ocessing ;softw ar e-r adio;spatial spect rum estima tio n;adaptive beam-fo rm ing1　引　言随着现代短波信道技术、通信终端技术以及短波通信装备数字化和网络技术的发展,短波通信正经历由第二代通信装备向第三代通信装备的过渡.利用频率自适应、扩频、O FDM 、差错控制以及组网等技术,短波通信克服了原有的频段窄、通信容量小、信道稳定性差和易受干扰等缺点,使之得到了更广泛的研究和应用.在军事通信领域,短波通信技术的快速发展对短波通信侦察提出了新的要求,使得短波通信侦察接收机的设计面临新的挑战.虽然传统信号处理的一些改进算法能够提高现有短波侦察接收机的性能,但是其发展前景不容乐观,需要进一步改进短波侦察接收机的体系结构,并在新的结构上利用新的信号处理方法,来满足未来短波侦察对抗的要求.目前国外正在积极研究把先进的阵列信号处理技术应用到短波侦察领域当中,国内在这方面的研究也取得了相当的进展[1][2],但是远不能满足短波通信对抗的应用需求.本文研究并实现了一个集宽带搜索、宽带测向、窄带测向、窄带分析于一体的短波侦察系统.该系统利用了先进的阵列信号处理技术,具有以下特点:1.高效性.本系统包含多级DSP 处理器,各种算法可以灵活地分配到各个处理器进行分布式处理.2.灵活性.系统中各个信号通道和模块可以灵活地进行控制,它们既可以工作在不同的模式下也可以工作在相同模式下.3.可重配置性.系统采用了基于射频低通采样的软件无线电结构,利用软件可对系统进行重新配置以实现不同的功能.4.算法的先进性.利用先进的阵列信号处理技术,大大提高了系统的整体性能:(1)采用宽带干涉仪测向技术,能对2M Hz 带宽内的单个或多个短波信号进行快速测向;(2)采用超分辨率的窄带测向算法,对多个相干信号进行精确测向,解决了短波测向中多径现象对测向准确度的影响问题;(3)利用自适应波束形成和零点对准技术,使阵列天线小型微型计算机系统Jour nal o f Chinese Computer Systems 2007年4月第4期V o l.28N o.42007的主波束对准信号方向,并能在干扰信号方向上自适应地形成零陷,从而大大提高了接收信躁比;(4)利用分布式结构和并行算法,可以对多个窄带信号进行分析和解调;(5)综合运用信号的时域、频域和空间域的信息,设计了新的短波跳频信号检测算法,实现了对多个跳频网台的分选.2　系统组成和配置本侦察系统由阵列天线、多信道接收机、终端处理机三个部分构成,组成框图如下.图1　阵列信号侦察系统框图Fig.1　Hig h-frequency reconnoitering system based onar r ay sig nal pr ocessing阵列天线由九阵元均匀圆阵构成,用于短波信号的接收.多信道接收机由九信道射频接收单元和信道校准控制单元组成,完成短波信号的预选、放大以及对信道的控制、校准等功能.终端处理机是整个系统的核心,由九路通道处理单元、两路处理中心单元、主控母板和工控计算机共同组成.其中,主控母板和工控机是控制指挥中心和数据交换枢纽,实现命令下发、工作模式选择、系统配置、数据流分发、结果显示等功能;通道处理单元主要完成数据采集、正交下变频、数字滤波和数据预处理等任务;处理中心单元内含各种算法库,根据不同的工作模式调用相应的算法实现测向、自适应波束形成和零陷、宽带搜索、窄带分析和跳频搜索等功能.2.1　天线阵方案宽带阵列侦察系统的天线阵列结构与测向精度、测向分辨率和测向模糊等性能有很大关系.系统在进行干涉仪测向时,为了提高测向精度,并能在有多径信号的环境下进行测向,一般要求基线较长的天线阵列,但是当基线超过入射信号的半个波长时,将出现相位差的测量模糊,因此本系统利用长短基线相结合的方法,可以巧妙地把短基线的唯一性和长基线的测量精确性结合起来,在保证无模糊测向的基础上达到较高的测量精度.本系统的天线阵由九单元有源天线组成,能接收2M Hz～30M hz 的短波信号(包括地波和天波),布阵方案采用均匀圆形阵列,圆心处可放置一个参考天线,作为外部校准源使用,方案框图如图2.对此九元均匀圆阵,从提高测向精度考虑,此圆阵的半径应尽可能的大,但是当基线过长时,将会出现测向模糊的问题,因此天线阵的尺寸设计应遵循以下准则:1)天线圆阵的半径一定时,测向模糊将出现在高频端,因此圆天线阵的半径应以系统的最高工作频率所对应的波长为标准进行设计;图2　天线阵方案Fig .2　Scheme of the ar ray senso rs2)天线阵的半径设计应保证在 =-180°～180°范围内,波程差至少有一个不大于 min /2.由此算出天线阵的半径应满足R ≤42.1米,本系统的圆阵半径R =40米.2.2　多信道接收机方案多信道接收机包括9个信道接收单元和一个信道校准控制单元,其中单一信道单元和信道校准控制单元原理框图分别如图3、图4所示:图3　信道接收单元原理框图Fig .3　Schematic diag ra m of the channel r eceiving cell 在信道接收单元中,输入信号首先进入衰减网络,衰减网络可提供大信号的衰减,保证后面的放大电路的线性放大;亚倍频滤波把接收信号分成9个波段,使得进入后面放大电路的信号带宽减少,减少非线性失真;A GC 电路可提供30dB 的图4　信道校准控制单元原理框图Fig.4　Schematic diag ram o f the channel reg ulatingand co ntro lling cell线性控制范围;后面几级放大把接收信号放大到终端能够处760 小　型　微　型　计　算　机　系　统 2007年理的幅度.在信道校准控制单元中,接收来自终端处理机的各种控制信号,完成对信道单元的控制(校准控制、波段选择、衰减控制等等),同时产生校准信号源并对之进行衰减控制.2.3　终端处理机方案终端处理机既是系统的智能管理控制中心,也是高速计算处理中心,既是各种命令和工作模式的发起者,也是各种功能和算法的最终实现者.由工控机、九路通道处理单元、两路处理中心单元和主控母板4个部分组成.工控机主板、通道处理单元和处理中心单元以插卡形式插入主控母板.它们的硬图5　通道处理单元原理框图F ig.5　Schemat ic diagr am o f the channel pr ocessing cell 件框图分别如图5,图6,图7所示.终端处理机是一个多级处理器结构,共有12个高速DSP 、10个50万门F PG A 和一个工控机CP U.这样,处理器之间就可以形成分布式处理结构,根据相应的算法把数据流分配到各级处理器进行高效处理.图6　主控母板原理框图Fig.6　Schematic diag ram o f the mo therboar d九路通道处理单元采用射频低通采样的软件无线电结构,高分辨率A /D 对全频段短波信号进行80M Hz 采样,经PD C 数字正交下变频和滤波后得到的低速数据送入通道处图7　处理中心单元原理框图Fig.7　Schematic diag ram of the pro cessing -boar d cell 理单元的FP GA ,FP GA 和对应通道处理单元的DSP 根据不同的工作模式对数据进行相应的预处理(如做加窗FF T 运算等),并把结果上报给主控母板.主控母板是工控机、通道处理单元和处理中心单元的共同枢纽,完成它们之间的控制传输和数据交换,并做一些计算和控制.主控母板首先解析工控机下发的命令,由其决定将命令转发给哪个或哪几个通道处理单元和处理中心单元,然后根据预先设定的优先级响应通道处理单元和处理中心单元的中断请求,完成它们之间的数据交换,最后对结果进一步处理后上报给工控机.两路处理中心单元通过高速接口从主控母板接收已被通道处理单元或主控母板预处理后的数据包,根据包头调用相应的算法对之进行处理,运算的结果经主控母板进一步处理后上报给工控机,工控机做最后的处理并把结果显示出来.3　系统软件为了充分发挥硬件平台的优点,与之配合的高效的软件设计非常重要,系统软件主要包括工控机软件、DSP 控制软件和DSP 算法软件.3.1　工控机软件工控机软件包括底层驱动和顶层应用两个部分,前者完成对PCI 总线的驱动,直接对物理层进行操作控制,后者运行在终端处理器上,是整个系统平台的应用层,完成人机对话,图8　工控机软件的功能框图F ig.8　Funct ional diagr am o f the PC softw ar e功能框图如图8所示.系统在下发命令之前,首先完成对工作模式的选择及其相应参数的设置,由用户直接输入或者由远程遥控设备通过网络传输来完成这些操作.命令下发时,各种命令包通过PCI 总线发送给主控母板,主控母板根据命令包头把命令转发给命令接收者(通道处理单元或处理中心单元),命令下发后,工控机一边处理上次命令得到的数据一边等待中断,收到上报中断后,启动DM A 传输,通过P CI 总线读取处理结果,并把其显示出来或者通过网络发送给远程遥控设备,当收到有价值的数据时(如敌方的电台参数、位置等),就把这些战术参数添加到数据库里以备后用.3.2　DSP 控制软件高效的DSP 控制软件是保证系统灵活性、高效性的一个重要条件,同时也是系统能够充分发挥其硬件资源的一个充分条件,它在主控母板、通道处理单元和处理中心单元的DSP7614期朱文贵等:一种基于阵列信号处理的短波侦察系统的设计及实现里共同实现.DSP 控制软件主要包括四个部分:一是对系统资源的分配、调度和管理,完成数据和程序存储区(包括内存和外部SDR AM 、F L A SH )的分配、DSP 外设(串口、EM IF 、时钟、计数器等等)配置、中断管理等功能;二是完成系统的初始化和自检等功能,包括D SP 内部寄存器初始化、DSP 程序加载、FP GA 程序加载、各种硬件资源工作正常与否的自检等等;三是对PD C 的配置,实现对PD C 载波频率、初始相位、滤波器系数等参数的设置;四是数据流程的控制,主要完成命令解析、数据打包解包、数据流分解、中断处理等功能,通道处理单元的DSP 收到主控母板转发过来的工控机命令后,配置PD C 进行数据采集并对采集数据进行预处理,预处理结果发给主控母板,主控母板DSP 以一定的优先级依次接收通道处理单元的数据并根据数据头判决数据流是自己处理还是转发给处理中心单元,处理中心单元DSP 接收到数据后根据数据头调用相应的算法函数处理数据流,最后处理结果由母板DSP 转发给工控机.主控母板和通道处理单元的FP GA 是工控机和各个D SP 的枢纽,被它们映射为外部寄存器、F IF O 缓冲、控制线延伸和SDRA M ,随DSP 控制软件流程而动.DSP 控制软件的功能简图如图9所示.3.3　DSP 算法软件系统的每一种工作模式以及其最终功能的实现都是依靠某种算法处理实现的,DSP 算法软件在DSP控制软件的配合图9　DSP 控制软件功能简图Fig.9　F unctio nal diag ra m of the DSP contr olling softw ar e 下把各种算法分解,在通道处理单元、主控母板和处理中心单元的DSP 中进行分布式处理.通道处理单元的DSP 完成数据流的预处理,当需要频域数据时,对采集数据进行加窗并做FF T 运算,运算结果打包发送给主控母板,当需要时域数据时,对采集数据直接打包发送,数据打包的格式取决于命令模式.主控母板DSP 首先提取通道处理单元发送过来的数据包头,并对之判断决定数据流是自己处理后发送给工控机还是转发给处理中心单元.处理中心单元接收到数据流后,根据数据包头调用不同的算法处理函数进行运算,是各种功能实现的核心处理部分,最后把处理结果打包后经主控母板D SP 转发给工控机.图10是DSP 处理软件的流程框图,该图主要描述了算法处理流程,而省略了其中的控制流程.4　系统的主要工作方式本文提出的短波侦察接收机将传统的搜索机与分析机的功能整合在一起,系统功能完备,工作模式灵活.下面就系统的主要工作方式及相应模式下的配置、工作流程等做一概要性描述.4.1　频带扫描频带扫描有两种工作模式:快速频带扫描方式和高精度频带扫描方式.在快速频带扫描方式下,9个通道处理单元接收到的命令参数不同,它们有着各自的扫描频带范围,这样扫描速度就是单信道短波侦察机的9倍.在高精度频带扫描方式下,9个通道处理单元接收到的命令参数相同,每一路都以2M 为步进扫描整个短波频段,每一路的结果依次上报给主控母板,主控母板DSP 对9路频谱进行加权平均等处理,提高信噪比.另外在频带扫描方式下,还可实现边扫描边解调,这一点也是非常有实际意义的.图10　DSP 处理软件流程图Fig.10　Flow chart o f the DSP pr ocessing soft war e 图11是P DC 的设置框图.输入信号首先进行正交下变频,DD S 的合成频率设为处理带宽的中频.在搜索支路:用5级CIC 滤波器进行低通滤波和9倍抽取,在解调支路:5级CIC 进行低通滤波和100倍抽取,得到2路采样率为25KHz 、带宽为-10K Hz ～10K Hz 的基带复信号.图11　频带扫描模式下PDC 的配置F ig.11　Config uration of t he PDC in the mo de o ffr equency band scanning频带搜索模式下9路通道处理单元分别将P DC 传输过来的数据进行加窗并做F F T 运算,并把结果上报主控母板,主762 小　型　微　型　计　算　机　系　统 2007年控母板按中断优先级分别读取通道处理单元的频谱并对之处理:快速扫描模式时,把各路的频谱数据进行拼帧,把各路的频谱拼结为全频段的频谱;高精度频带扫描时,把各路的频谱数据加权平均,并对平均结果进行拼帧.最后主控母板把结果上报给工控机.4.2　相位干涉仪测向相位干涉仪测向算法具有数据处理时间短,技术成熟的优点,是辐射源无源测向的主要手段之一.针对我们设计的阵列处理平台的特点,本文用九元均匀圆形阵列(U CA)构成的多基线对干涉仪法进行单源或者频率不同的多源进行宽带测向,利用阵列天线结构和多组基线对克服相位模糊,有效的解决了测向精度和测向模糊的矛盾.经现场试验,在较低的信躁比(<5dB)和较低的快拍数(<100)的条件下,采用九元U CA 干涉仪法时,当阵列半径波长比R/ =3测向精度小于0.04°.可以看出,该方法简单有效,测向精度较高,且计算复杂度不大,有很高的实用价值.9元天线接收的信号经信道传递给9路通道处理单元进行数据采集,采集数据经P DC正交下变频后传递给对应通道处理单元的FP GA,对应通道处理单元的DSP把此数据流打包后经主控母板F PG A、DSP转发给处理中心单元,处理中心单元DSP调用相位干涉仪算法进行宽带测向.4.3　跳频搜索FH信号在一个特定候选频率处的持续时间有限,占用的频率随时间变化,属于典型的非平稳信号.时频分析[8]着眼于信号的这种时变谱特征,将一个一维时间信号以二维的时间-频率密度函数形式表示出来,以揭示信号中包含的频率分量,以及各分量随时间的变化情况,由此得到的时间-频率联合分布称为时频图.构造时频图的方法多种多样,但是当数据量稍大时(比如1024点),除短时傅立叶变换(ST F T)和小波变换外,几乎所有其它时频分布的计算量都大得难以接受[8][4];而小波变换本质上是一种时间-尺度分析,更适于分析具有自相似结构的信号,其结果从刻画信号时变结构的角度而言难以解释.所以本文采用ST FT来构造时频图.FH信号在时频图上表现为一组沿时间方向伸展、在频率方向具有一定宽度的线段,称之为hop.运用模式识别的原理,先将ho p 从时频图中分割出来,并计算这些hop的各类特征参数,然后以hop作为聚类对象,通过在hop特征空间中聚类完成FH信号的盲检测和参数盲估计[9].阵列天线接收系统具有单天线接收系统所不具有的挖掘信号空间结构的能力,能够估计hop的达波方向(DO A)参数,并进而以DOA参数为依据更好地完成FH信号盲检测的任务,还能给出FH信号的D OA参数.9路通道处理单元PDC设置相同,将80M A/D采样数据数字下变频,得到采样率为1.6M Hz带宽为-500～+500K Hz 的基带宽带解析信号,然后对4096点基带解析信号加窗后计算F FT,得到的频谱发给主控母板.处理中心单元把9路通道处理单元的频谱数据从主控母板读取后,通过DOA估计算法在频域中计算该hop的D OA参数,为hop提供空间方位信息,然后计算各路的功率谱并加以平均,从而建立一个基于ST FT的时频图,将hop从时频图中分割出来,并计算这些ho p的各类特征参数,最后以hop作为聚类对象,通过在ho p 特征空间中聚类完成F H信号的盲检测和参数盲估计.最终处理结果是F H信号的数目及各自的参数集,包括DO A、跳速、跳时和频率集等,处理中心单元把这些结果通过母板FP-G A上报给工控机做进一步处理并在屏幕上显示结果. 4.4　基于空间谱估计的窄带测向作为阵列信号处理领域的主要研究内容,空间谱估计主要研究如何估计处理带宽内多个空间信号的DOA,即测向问题,其主要目标是研究提高空间信号到达角的估计精度、角度分辨力和提高运算速度的各种算法,包括不相关、部分相关和相干等情况.空间谱估计的最具有代表性的算法有M L E、M U SIC、ESPRI T、DO SE、IM P等[3],理论分析和算法仿真表明:M L E算法是有效的一致性估计,能分辨相关信号,估计精度高,但如果初值选择不当则不能达到全局最小且计算量非常大;M U SI C算法对独立源或相关性较小的多个信号源具有超分辨能力,但计算量较大且对于相关源算法失效;ESPR IT 算法计算量小但要求阵列几何结构是线性的;DO SE/IM P算法既能分辨独立源又能分辨距离较远的相干源,但分辨能力要小于M L E、M U SIC、ESP RIT.9路通道处理单元分别将P DC输出的窄带信号打包后主控母板传递给处理中心单元,两路处理中心单元分别调用空间谱估计算法库,实现多源信号窄带测向,分别对M U SIC和DOSE算法进行实验,当d/ =0.5,信躁比固定为10dB,估计方差分别是0.053°和0.35°,和理论分析结果基本一致.4.5　波束形成波束形成是利用天线阵列采集的空间样本对信号进行空域滤波的技术.传统的频域滤波技术无法分别频谱混叠的信号,而频谱混叠的信号通常空间参数是不同的,如DO A不同等等,此时就可以利用波束形成技术可以对信号分离,还可以抑制噪声、干扰信号,提高期望信号的信噪比(SIN R)等,而且还可以根据信号环境的变化,自适应的改变各阵元的加权因子.目前为止,已经发展出了很多比较成熟的波束形成算法[5,6],如多旁瓣抵消器(M SC),广义旁瓣抵消器(GSC),线性约束最小方差波束形成器(L CM V B),基于特征空间的波束形成器(ESB),广义波束形成器(G EIB),其中G EIB是一种非常优秀的算法,该算法将最小方差准则和特征值空间特性相结合,具有输出信噪比高、性能受指向误差的影响小、能保持多种线性约束等优点.这些算法都是基于统计最优波束形成的原则,它们都需要一些二阶统计量的先验知识,但实际中这些统计量是未知的,在各态历经前提下这些统计量可以由获得的数据估计得到,而统计量也可能时变,所以需要采用自适应算法解决这个问题.本平台在实际工作中,采用G EIB算法,即将L CM V B得到的最优权向量向信号子空间投影,得到的GEIB最优权向量可以形成基于GEIB的多波束.在自适应波束形成时,采用RL S算法,因为它比L M S算法收敛速度快[7].9路通道处理单元分别将P DC输出的信号打包后发送给7634期朱文贵等:一种基于阵列信号处理的短波侦察系统的设计及实现主控母板,主控母板对数据简单处理后传递给处理中心单元,处理中心单元调用相应的波束形成算法库,对带内信号进行空间滤波,处理结果为其它算法提供数据或相应参数.4.6　分析解调方式在分析解调模式下,各个通道处理单元P DC配置可以完全相同也可以不同,各路P DC配置相同时则利用阵列信号处理算法处理相同的信号,配置不同时则并行解调分析不同的信号,该模式下9路通道处理单元的P DC配置和图11类似(不再赘述),A D采样的80M Hz的数据,在数字下变频器中进行如下的操作获得1路采样率为100K Hz的基带解析信号用于特征分析和3路采样率为25K Hz的信号用于解调.各通道处理单元D SP把待分析数据打包后通过对应子板的FP GA发送给主控母板的F PG A,母板FP GA把收到的数据移交给母板D SP,母板DSP对数据预处理,并把结果通过母板F PG A发送给处理中心单元和工控机,处理中心单元DSP 对此数据流首先进行空间谱估计,对多源信号测向,然后实现波束形成算法对信号进行空间滤波,分离信号并抑制噪声和干扰,提高期望信号的信噪比,然后对信号进行解调,并分析出带内信号个数及每个信号的载频、带宽、调制方式等参数,并把结果通过母板FPG A上报给工控机,工控机对结果进行进一步分析,并在屏幕上显示处理结果.5　结　论本文把先进的阵列信号处理技术和软件无线电技术应用到短波侦察领域当中,设计了一种基于阵列信号处理的短波侦察系统,并完成了FP GA、DSP和工控机等相关程序设计.在此阵列平台上实现了:1)相位干涉仪测向,采用九元U CA干涉仪法,测向精度<0.04o;2)频带扫描,快速频带扫描方式的扫描速度是单信道短波侦察机的9倍,高精度频带扫描方式对9路频谱进行加权平均等处理,提高了性能指标;3)结合空间谱估计和跳频信号的盲检测技术,实现了跳频信号搜索;4)空间谱估计多源窄带测向,M U SIC和D OSE算法的估计方差分别达到0.053o、0.35o;5)自适应波束形成,实现信号分离并抑制噪声和干扰,大大提高了期望信号的信干噪比;6)信号的分析及解调.现场测试表明:该平台工作稳定,性能优良,能满足短波通信对抗的应用需求,有很好的实用价值.References:[1]Don H.J ohnson.Array signal process ing:con cepts and tech-niques[M].PTR Prentice H all,1993.[2]Xiao Xian-ci.Array s ignal pr oces sing w ith EW application:yes-terday,today,tomorrow[J].Electronic W arfare,2004,1:1-7.[3]W ang Yong-lian g,Chen Hui,Peng Ying-nin g,et al.T he th eoryand algorithm of s patial sp ectru m estimation[M].Beijing:T s-inghu a University Pr ess,2004.[4]W u Fan,Yao Fu-qiang,Li Yu-s hen g.T he research on the dis-tinguis hing techn 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基于AD9910和AD9912的多模式频率源设计

基于AD9910和AD9912的多模式频率源设计作者：祝丽华何林立徐保根康文臣来源：《科技视界》2014年第32期【摘要】芯片技术的日新月异，尤其是AD公司推出的高精度、多功能DDS芯片，能够在2MHz到100MHz范围内，分别实现高精度的本振源输出和多模式的校准源输出。

本文所介绍的就是基于这种思想为短波探测接收机和短波测向系统设计通用多模式的短波频率源，经实验证明，它能很好地完成系统设计要求。

的指标。

【关键词】AD9910;AD9912;DDS;校准源在短波段，各种测向机和探测接收机通常同时需要高精度的本振源和校准源，尤其是探测接收机，需要产生线性调频脉冲信号，方便同时对多个电离层信道进行并行探测。

针对这类需求，多模式频率源的设计显得尤为重要。

AD9910和AD9912是ADI公司推出的专用DDS芯片，基于两款芯片的不同特点，文章介绍了如何同时利用两者设计适应于短波段测向机和探测接收机的多模式频率源。

1 设计思路本次设计的目的是设计一种多模式频率源，即能产生高精度的本振源，同时也能支持多种工作模式的校准源，特别是线性调频脉冲信号。

我们选用小型低功耗的FPGA芯片EP3C5U256I7作为主控芯片，扩展通用的232接口和422接口作为对外的控制接口，并通过标准串行SPI接口对AD9910和AD9912进行控制，对外的高频接口分别是本振输出和校准输出。

2 工作原理AD9912是14位直接数字频率合成器，最高输出频率可达400MHz，支持串行SPI控制和内外部锁相环功能。

它的主要特点是支持48bit频率字，频率分辨率可达4uHz，它适合作为高精度的本振源设计。

AD9910基本功能与AD9912类似，不同之处在于，它只能支持32bit频率字，频率分辨率能达到0.23Hz，能适应于精度要求不高的场合;但AD9910有多种工作模式以满足用户的不同需要，如单频调制模式、RAM调制模式、数字斜坡调制模式和并行数据端口调制模式。

基于DSP的阵列声波信号采集与处理系统的设计

20KHz，为过采样，这就需要在DSP中设计一个抽取滤波器，对过采样后的数据进行抽取滤波。
④对数据进行压缩
声波信号是测井系统本身产生的，具有较大的数据冗余度，所以在上传给主CPU之前要对其进行压缩。本系统使用的是差分预测编码DPCM。
C54x的源程序可以使用汇编或C/C++语言编写。但是，关键的DSP程序一般还要用汇编语言编写，因为：首先，大多数广泛使用的高级语言如C，并不适合描述典型的DSP算法。典型的DSP应用都由大量计算的要求，并有严格的开销限制，使得程序的优化必不可少；其次，DSP结构的复杂性，如多存储器空间、多总线、不规则的指令集、高度专门化的硬件等，使得用C难以为其编写高效率的编译器；此外，对于底层硬件的控制，用汇编语言编写调试将更加直观高效。本系统的DSP程序主要是大量的计算，所以在实现时采用了汇编语言编写。
自举加载设计
传统DSP系统程序代码的引导装载多以并行EPROM作为应用程序的存储器方式，其最大弊端在于EPROM不支持在线擦写，这会对系统的调试带来很大的不便，特别是对于表贴封装的存储器，此方法基本不可用。
在本系统的设计中，采用了可以在线擦写的FLASH代替EPROM作为程序代码的存储器。因而从根本上克服了传统方法在系统调试上带来的诸多不便，对表贴封装的存储器尤为适用。调试过程中，直接将程序代码通过C542写入FLASH中，重新上电后C542即可按照FLASH的方式执行Bootloader操作，极大的降低了硬件系统调试的难度。
结语
本系统经过调试，证明总体设计思路正确，方案可行，满足性能要求。另外，本系统还可通过在DSP中编写不同的程序，来实现对不同信号的采集与处理。
③ 产生FIRE点火脉冲
FIRE点火脉冲是在CPLD内产生的使发射晶体发声的脉冲。当DSP1接到主CPU传来的采集数据的命令时，就向CPLD发出产生FIRE脉冲的命令，CPLD经其内部组合和时序逻辑电路产生FIRE脉冲，然后送往主CPU，主CPU接到该脉冲后向发射模块发命令，使发射晶体发声。在设计时，产生FIRE脉冲的时序逻辑电路的有些触发器也是以AD_TRIG脉冲为时钟的，这样就解决了发声晶体“发声”与DSP“采集”的同步问题。

探析计算机硬件的组成架构

计算机内的数据和程序袁又能保存数据和程序袁还可以根据命令读取
已保存的数据和程序遥根据与 CPU 的接近程度袁存储器还可以划分内
存储与外存储袁简称内存与外存遥内存储器又被称为主存储器袁属于计
算机系统的组成部分曰外存储器被称为辅助存储器袁属于外部设备遥
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All Rights Reserved. 3冤输入尧输出设备院将信息输入到计算机中的设备叫做输入设备遥比如院键盘袁鼠标是最基本的输入设备遥像数码相机袁麦克风袁摄像头等
Science & Technology Vision 科技视界 109
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科技视界Βιβλιοθήκη 基于 AD9910 和 AD9912 的多模式频率源设计
祝丽华何林立徐保根康文臣渊同方电子科技有限公司袁江西九江 332001)
揖摘要铱芯片技术的日新月异袁尤其是 AD 公司推出的高精度尧多功能 DDS 芯片袁能够在 2MHz 到 100MHz 范围内,分别实现高精度的本振源输出和多模式的校准源输出遥本文所介绍的就是基于这种思想为短波探测接收机和短波测向系统设计通用多模式的短波频率源袁经实验证明袁它能很好地完成系统设计要求遥的指标遥
也属于输入设备遥具有输出计算机结果和数据显示等功能的设备叫做
输出设备遥比如院显示器袁打印机等遥在有些特定的情况下计算机也可
以作为输出设备袁当计算机和网络连接后袁它成网络终端袁这个时候计
算机就是输出设备遥
圆计算机硬件知识的组成架构
计算机硬件架构指的是计算机硬件的程序执行处理结构袁软件程序的运行是建立在硬件架构的基础上的遥计算机硬件技术是依据的工作原理袁包括计算机系统结构和组成原理的相关知识袁计算机硬件技术核心是一系列的组成结构知识袁包含了对于计算机组成原理袁数字逻辑和计算机系统结构的有关知识遥

短波广播发射机的射频信号发生器设计与优化

短波广播发射机的射频信号发生器设计与优化射频信号发生器是短波广播发射机中至关重要的一个组件，它负责产生射频信号，将其传输给功率放大器，并最终通过天线发射出去。

在设计和优化射频信号发生器时，需要考虑多个因素，包括频率稳定性、相位噪声、输出功率、谐波及杂散抑制等。

本文将对短波广播发射机的射频信号发生器进行设计与优化的相关内容进行探讨。

首先，射频信号发生器的频率稳定性是其设计中的一个关键指标。

频率稳定性决定了信号发生器在长时间运行中产生的频率偏移较小。

为了实现较高的频率稳定性，可以采用温度补偿、震荡器设计和电路稳定性等技术手段。

温度补偿可以通过引入温度传感器，实时监测热量变化并进行相应的补偿，以减小温度变化对震荡频率的影响。

而震荡器设计则需要考虑元件的稳定性，选择符合要求的材料和电子元器件，以免受温度、电磁干扰等因素影响而引起频率漂移。

其次，相位噪声是射频信号发生器设计中需要关注的另一个重要参数。

相位噪声是指信号在频率上的变化所导致的相位偏离，其影响直接反映在信号的清晰度和稳定性上。

为了降低相位噪声，一种有效的方法是采用低噪声震荡器，并合理地进行电路布局以减少信号的干扰。

此外，滤波器的选择和降噪技术也是有效的降低相位噪声的手段。

第三，射频信号发生器的输出功率决定了信号的传输距离和覆盖范围。

为了提高输出功率，需要采用高效率的功率放大器和合理的功率扩展技术。

功率放大器的选择可以考虑采用多级放大器结构，同时合理选择放大器的工作点以获得较高的功率增益。

此外，功率扩展技术如增加负载电阻、改善热散热等也可有效提高输出功率。

第四，谐波和杂散抑制也是设计射频信号发生器时需要考虑的重要因素。

谐波是无线电通信中不可避免的一种干扰，因此需要采取措施抑制谐波的产生。

可以采用滤波器和天线匹配等技术手段，通过削弱和过滤谐波信号，以减少对正常信号的干扰。

杂散信号则是在射频信号发生器工作时产生的不可避免的噪声，可以通过选择合适的元件和电路设计手段来降低杂散信号的产生。