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一种声纳接收机测试用信号源的设计

一种声纳接收机测试用信号源的设计
作者：朱善林李芳
来源：《现代电子技术》2010年第01期

摘要:设计一种声纳接收机测试用信号源,该信号源的工作原理基于DDS技术和对数DAC。实验表明,该信号源能精确控制输出信号的频率和幅度,并可使其输出信号幅度达10 μV级。

关键词:声纳;接收机测试;信号源;DDS

中图分类号:TN914文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)01-103-03

Design of Signal Source in Sonar Receiver′s Testing

ZHU Shanlin,LI Fang

(Naval University of Engineering,Wuhan,430033,China)

Abstract:A signal source in sonar receiver′s testing is designed,its working principle is based on DDS technology and log DAC.The experiment proves that the signal source can control its output signal′s frequency and amplitude precisely,beside this,the output signal′s amplitude can reach 10 μV level.

Keywords:sonar;receiver testing;signal source;DDS

0 引言

现代声纳的信号处理基本由信号处理机来承担。由于信号处理机具有完善的自检能力和故障隔离能力,所以声纳装备快速测试的瓶颈主要在于接收机的测试。实际的声纳接收机一般具有若干个接收通道,对单个接收通道而言,需要在工作频段内具有平坦的幅频特性和线性相位特性,否则不能进行信号的无失真传输;对所有通道而言,它们的幅度、相位特性应该具有一致性,否则后续的信号处理则难以达到理想的效果。对声纳接收机进行测试不仅可以了解其工作状态,而且可以在某些接收通道出现偏差时进行补偿,从而提高声纳装备的探测性能,因此研制专用的声纳接收机测试设备十分必要。信号源的设计是研制过程中一个必不可少的环节,本文针对声纳接收机测试的特点,设计了一种用于声纳接收机测试的专用信号源。

1 系统设计

设计的声纳接收机测试用信号源的系统框图如图1所示。它分为单片机控制AD9850的频率合成部分;由MAX275构成的带通滤波器部分;用单片机控制AD7111的信号幅度调节部分和上位机部分。其中,上位机的功能主要是设置和显示测试信号的频率、初相和幅度。

图1 信号源的系统框图

2 硬件设计

2.1 频率合成模块

频率合成模块的电路如图2所示[1]。其中,AD9850是一块高稳定度的直接数字频率合成器件,内部集成了输入控制字寄存器、二进制全加器、相位寄存器、正弦查表、10位高速DAC和高速比较器。每来一个参考时钟,则相位寄存器以步长M(M的大小由频率控制字决定)增加,其输出与相位控制字相加后,用正弦表查询得到相应的数字幅度信息,再通过DAC输出,便可得到所需频率的正弦信号[2,3]。由于430单片机的数字I/O比较丰富,故采用并行接口方式[4],单片机对AD9850进行编程时,先使FQUD信号变低,然后在WCLK上升沿,将8 b的控