800兆高速任意波形产生硬件平台研究与实现

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摘要：近年来随着VLSI 技术的迅猛发展，波形产生技术已经由传统的纯模拟方法发展到现在的直接数字合成(DDS)。采用数字方式获得脉冲压缩信号已成为现代
雷达普遍采用的波形合成方法，波形产生数字化已成为雷达系统数字化的关键组
成部分。DDS 技术又具体分为两种方法:直接数字频率合成（Direct Digital
8 }% ]$ U4 c8 J1 Y8 [Frequency Synthesis，简称DDFS）和直接数字波形合成(Direct Digital Waveform
Synthesis，简称DDWS)。DDWS 技术不仅具有精确的相位，频率分辨力，而且
7 y. U. j, H, W1 w! k6 V- I能够方便的实现各种复杂波形，同时能够采用各种有效的方法提高频谱纯度。最
" U/ ~8 x2 G6 I8 R重要的是该技术可以在调频带宽内对雷达系统信号的幅度和相位进行预失真校
, C7 r6 ?& h2 k! k& ?正，从而得到接近理想的输出信号。采用DDWS技术产生的波形具有严格的相干
5 {& a% w- K2 e/ w性、可重复性、高度的稳定性和可编程的优点，能够方便的实现波形参数捷变以
: S+ v/ L& W5 r: I; A6 U及产生任意复杂波形，满足现代电子战环境中对雷达抗干扰和强生存能力的迫切
要求，因此对DDWS技术的深入研究具有非常重要的现实意义。

, M6 ?( S+ `/ l0 c% Q  C关键词:任意波形产生器(AWG);直接数字波形合成(DDWS);SOPC;Nois ;
串行器
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! r1 N8 c" B8 g* Q" R现代雷达不仅完成对目标位置、速度等信息的提取，而且要求对目标进行成
; W9 _# e1 B8 R. v像和识别分析。这就要求雷达发射的信号具有大带宽，以获得高距离分辨力和激
励出目标其它的特征2。另外，从电子战和抗电子干扰的角度讲，信号具有大的
2 p) ]  e- ^% C) f带宽和复杂波形有利于提高信号的隐蔽性和雷达的生存能力。
增大带宽最直接的方法就是发射短脉冲波形，以冲激脉冲的方式获得大的信
* S7 w" I8 w' S$ I5 O$ O3 ~3 j号带宽，这种超宽带雷达(UWB)具有许多潜在的优点，如高距离分辨力，强的抗
干扰能力，抗低空、超低空目标入侵，对涂覆型隐身目标的有效检测，对电磁波
吸收介质的穿透能力等，在目标分类和识别中也受到重视。但冲激式超宽带雷达
4 s  }' D- N* m% s& A& ?, H与以往常规雷达系统有较大不同，还存在许多理论问题和关键技术有待研究和开
$ ]# e; E! T0 Y; l4 B发，如UWB信号分析及波形设计和产生技术、适合UWB信号的天线及收/发系
统的研制、UWB雷达信号的传播与能量转移特性的研究、高阶信号分析及特征
" [* `" ?6 v$ _1 z提取算法的研究及其在超分辨技术中的应用等等。
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现代雷达不仅完成对目标位置、速度等信息的提取，而且要求对目标进行成 像和识别分析