專利名稱：一種數字靈敏度頻率控制濾波器的制作方法
技術領域：
一種數字靈敏度頻率控制濾波器技術領域[0001]本實用新型涉及一種濾波器，具體涉及一種數字靈敏度頻率控制濾波器。
技術背景[0002]靈敏度頻率控制濾波器是線性調頻連續(xù)波雷達的主要部件，頻率控制濾波器的通帶部分的濾波特性以及帶阻部分的抑制特性，決定的遠近目標回波的幅度關系，也決定了雷達接收機在達到相同效果時，所需處理的信號的動態(tài)范圍，因此靈敏度頻率控制濾波器的特性的好壞，直接決定了雷達發(fā)現遠處目標的能力，以及接收機的成本。[0003]傳統(tǒng)的模擬靈敏度頻率控制濾波器調試困難，而且會因為機械工藝不同特性會有很大的區(qū)別，而且由于模擬靈敏度頻率控制濾波器中所使用的電感往往都是手工饒制，電感的大小以及其頻率特性都會不一樣，最終靈敏度頻率控制濾波器特性也會千差萬別，同時模擬靈敏度頻率控制濾波器的特性曲線與理想特性曲線往往區(qū)別很大，在某些頻率上會壓制很大，使其對應距離上目標丟失。實用新型內容[0004]針對現有技術存在的不足，本實用新型目的是提供一種易于調試且濾波特性理想的數字靈敏度頻率控制濾波器。[0005]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現[0006]本實用新型包括AD模塊、FPGA模塊和DA模塊，FPGA模塊包括用于接收AD模塊實時數據的輸入模塊、控制模塊、與輸入模塊及控制模塊輸出端相連接的數字濾波器和與數字濾波器輸出端相連接的輸出模塊；數字濾波器用于將輸入模塊傳來的數據與控制模塊傳來的濾波系數進行處理后，由輸出模塊將處理后的數據送給DA模塊。[0007]上述控制模塊的輸出端還連接有用于接收狀態(tài)信息的邏輯控制器，邏輯控制器的輸出端連接有指示裝置。[0008]上述指示裝置采用的是指示燈。[0009]上述AD模塊包括采樣時鐘單端轉差分模塊、模擬信號單端轉差分模塊和與采樣時鐘單端轉差分模塊及模擬信號單端轉差分模塊輸出端相連接的AD芯片，AD芯片輸出數字信號及同步時鐘信號。[0010]上述DA模塊包括與FPGA模塊的輸出模塊相連接的DA芯片和與DA芯片輸出端相連接的模擬信號差分轉單端模塊，模擬信號差分轉單端模塊輸出最終的模擬信號。[0011]本實用新型解決了以前雷達系統(tǒng)中依賴模擬濾波器來實現時間靈敏度控制濾波器時，出現的調試困難而濾波特性又不理想的問題。


[0012]圖1為本實用新型的數字靈敏度頻率控制濾波器電路框圖；[0013]圖2為圖1中AD模塊電路框圖；[0014]圖3為圖1中FPGA模塊電路框圖；[0015]圖4為圖1中DA模塊電路框圖；[0016]圖5為圖2的電路原理圖；[0017]圖6為圖3的電路原理圖；[0018]圖7為圖4的電路原理圖；[0019]圖8為本實用新型數字靈敏度頻率控制濾波器的濾波特性；[0020]圖9為傳統(tǒng)模擬靈敏度頻率控制濾波器的濾波特性。[0021]圖中各標號AD模塊1，采樣時鐘單端轉差分模塊IA-I，模擬信號單端轉差分模塊 1A-2，AD芯片1B，FPGA模塊2，輸入模塊2A，控制模塊2C，數字濾波器2B，輸出模塊2D，邏輯控制器2E，指示裝置2F，DA模塊3，DA芯片3A，模擬信號差分轉單端模塊!3B。
具體實施方式
[0022]為使本實用新型實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。[0023]參見圖1，本實用新型包括AD模塊1、FPGA模塊2和DA模塊3。模擬信號通過AD 模塊1，AD模塊1將數據送給FPGA模塊2，在FPGA模塊2內實現數字濾波，數據經過數字濾波器2B，再由FPGA模塊2送給DA模塊3，由DA模塊3輸出模擬信號。[0024]參見圖2和圖5，AD模塊1包括采樣時鐘單端轉差分模塊1A_1、模擬信號單端轉差分模塊1A-2和與采樣時鐘單端轉差分模塊IA-I及模擬信號單端轉差分模塊1A-2輸出端相連接的AD芯片1B，AD芯片IB輸出數字信號及同步時鐘信號，從http://WWW. analog. com/static/imported-files/userguides/UG-173. pdf 可以找到此設計。本實施例中，AD 芯片IB選擇的是Analog公司的AD9461芯片。[0025]單端轉差分信號會增大信號的抗干擾能力，所以增加采樣時鐘單端轉差分模塊 IA-I和模擬信號單端轉差分模塊1A-2，經過AD芯片IB轉換后，會將數據和同步時鐘一起傳給FPGA模塊2。[0026]參見圖3和圖6，FPGA模塊2包括與AD芯片IB輸出端相連接的輸入模塊2A、控制模塊2C、與輸入模塊2A及控制模塊2C輸出端相連接的數字濾波器2B和與數字濾波器2B 輸出端相連接的輸出模塊2D ；在控制模塊2C的輸出端還連接有用于接收狀態(tài)信息的邏輯控制器2E，邏輯控制器2E的輸出端連接有指示裝置2F，由邏輯控制器2E轉換后輸出到外部的指示裝置2F ；前述的狀態(tài)信息包括供電指示、AD狀態(tài)、DA狀態(tài)、濾波器工作狀態(tài)；輸入模塊2A、控制模塊2C、數字濾波器2B、輸出模塊2D、邏輯控制器2E均集成在FPGA芯片上。 本實施例中，指示裝置2F采用的是指示燈。[0027]輸入模塊2A用于接收AD芯片IB輸出的數字信號及同步時鐘信號；數字濾波器 2B用于將輸入模塊2A傳來的數字信號及同步時鐘信號與控制模塊2C傳來的濾波系數處理后，由輸出模塊2D將處理后的數據送給DA模塊3。[0028]圖4和圖7，其中，DA模塊3包括與FPGA模塊2的輸出模塊2D相連接的DA芯片3A 和與DA芯片3A輸出端相連接的模擬信號差分轉單端模塊:3B，模擬信號差分轉單端模塊:3B 輸出最終的模擬信號。單端輸出時以50Ω匹配輸出，從http://www. analog, com/static/ imported-files/eval_boards/AD9726EvalBrdSchRevH. pdf 可以找到此設計，DA 芯片 3A 采用的是現有的產品。[0029]本實用新型的工作過程如下[0030]AD模塊1的實時數據經過輸入模塊2A后送給數字濾波器2B，控制模塊2C將處理過程中所需的濾波系數送給數字濾波器2B，控制模塊2C并將一些狀態(tài)信息送給邏輯控制器2E，由其轉換后輸出到外部指示裝置2F，數字濾波器2B將AD數據與控制模塊2C所給的濾波器系數處理后，將數據由輸出模塊2D在一定的時序下將數據送給DA模塊3。[0031]對比圖8和圖9，可以看出，本實用新型的數字靈敏度頻率控制濾波器的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬靈敏度頻率控制濾波器，圖8的功率每傳輸一倍距離會減少12dB，而圖9不能做到理想的效果。[0032]本實用新型解決了以前雷達系統(tǒng)中依賴模擬濾波器來實現時間靈敏度控制濾波器時，出現的調試困難而濾波特性又不理想的問題。[0033]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種數字靈敏度頻率控制濾波器，其特征在于，包括AD模塊(1)、FPGA模塊(2)和 DA模塊(3)，所述FPGA模塊(2)包括用于接收AD模塊(1)實時數據的輸入模塊(2A)、控制模塊 (2C)、與輸入模塊以K)及控制模塊QC)輸出端相連接的數字濾波器OB)和與數字濾波器 (2B)輸出端相連接的輸出模塊0D)；所述數字濾波器0B)用于將輸入模塊以K)傳來的數據與控制模塊0C)傳來的濾波系數進行處理后，由所述輸出模塊0D)將處理后的數據送給DA模塊(3)。
2.根據權利要求1所述的數字靈敏度頻率控制濾波器，其特征在于，所述控制模塊 (2C)的輸出端還連接有用于接收狀態(tài)信息的邏輯控制器(2E)，所述邏輯控制器QE)的輸出端連接有指示裝置OF)。
3.根據權利要求2所述的數字靈敏度頻率控制濾波器，其特征在于，所述指示裝置 (2F)采用的是指示燈。
4.根據權利要求1或2所述的數字靈敏度頻率控制濾波器，其特征在于，所述AD模塊 (1)包括采樣時鐘單端轉差分模塊(1A-1)、模擬信號單端轉差分模塊(ΙΑ-幻和與采樣時鐘單端轉差分模塊(1A-1)及模擬信號單端轉差分模塊(1A-2)輸出端相連接的AD芯片(IB)， 所述AD芯片(IB)輸出數字信號及同步時鐘信號。
5.根據權利要求4所述的數字靈敏度頻率控制濾波器，其特征在于，所述DA模塊(3) 包括與FPGA模塊⑵的輸出模塊QD)相連接的DA芯片(3A)和與DA芯片(3A)輸出端相連接的模擬信號差分轉單端模塊(3B)，所述模擬信號差分轉單端模塊(3B)輸出最終的模擬信號。
專利摘要本實用新型公開了一種數字靈敏度頻率控制濾波器，包括AD模塊(1)、FPGA模塊(2)和DA模塊(3)，FPGA模塊(2)包括用于接收AD模塊(1)實時數據的輸入模塊(2A)、控制模塊(2C)、與輸入模塊(2A)及控制模塊(2C)輸出端相連接的數字濾波器(2B)和與數字濾波器(2B)輸出端相連接的輸出模塊(2D)；數字濾波器(2B)用于將輸入模塊(2A)傳來的數據與控制模塊(2C)傳來的濾波系數進行處理后，由所述輸出模塊(2D)將處理后的數據送給DA模塊(3)。本實用新型解決了以前雷達系統(tǒng)中依賴模擬濾波器來實現時間靈敏度控制濾波器時，出現的調試困難而濾波特性又不理想的問題。
文檔編號H03H17/02GK202282767SQ20112040776
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2011年10月24日
發(fā)明者帥國祥, 房福松, 沈春樂 申請人:南京鑫軒電子系統(tǒng)工程有限公司