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1引言

雷达的天线控制系统是一个自动调整系统,其任务是使天线自动跟踪目标。目标(例如:飞机等)在空间瞬时坐标的倍息,就是雷达天线控制系统的输入量。要实现对雷达天线控制系统的性能测试,必须对目标信息进行模拟,为此,我们设计了一种单片机控制下的超低频信号发生器,用其产生频率和幅度都能改论文网变的正弦信号模拟不同的目标信息。该超低频信号发生器采用了主一从式双CPU结构,通过串行通信方式将两个CPU联系起来。从CPU控制产生0~20Hz频率变化的正弦信号,主CPU控制所产生信号的幅度,并且充分地利用了单片机强大的程序控制和计算功能,采用查表的方法利用软件生成了正弦信号,从而大大地节省了硬件开销,动态地实现了目标信息的模拟。

2超低频信号发生器硬件组成及工作过程

超低频信号发生器的硬件结构框图如图1所示。三要由以下部分组成:

①双机通信部分:实现主从CPU的串行通信。②D/A转换电路;把8031从单片机送来的正弦二进制数码变成正弦电压,其幅度由D/A转换器2所输出的参考电压控制。③正弦信号的幅度控制电路:在8031主单片机控制的控制下产生一定幅度范围内的参考电压。④功率放大z把D/A变换送来的正弦电压进行功率放大,驱动雷达天线转动。

其工作过程是:由从CPU查询频率存储单元(存放信号频率值),并开始执行信号生成程序,通过D/A转换器1和两级运算放大器,将数字量变成模拟量,从而得到超低频的正弦信号,其正弦信号的幅度控制由主CPU控制D/A转换器l的参考电压,从而实现正弦信号幅度的控制,正弦信号的频率通过主一从CPU的串行通信由主CPU预置到从CPU的频率存储器单元。

3超低频信号发生器的硬件电路设计

3。1双机通信部分

超低频信号发生器由两个CPU控制,主。从CPU都以MCS一51系列单片机8031为核心,配以锁存器74LS373。和EPROM27128构成单片机最小系统。从CPU主要是产生正弦信号,经过D/A转换和运算放大器,信号形成后经过一级功率放大送到雷达天控系统的相敏检波器,其正弦信号的幅度。频率均受主CPU的控制。主CPU和从CPU之间的通信采用串行通信,通信方式为异步通信,引脚是10(RXD)和110(TXD),一个是接收,一个是发送。在本系统中主CPU通过串行通信控制从CPU,初始化串行口工作方式1,波特率为1200baud。

3。2数模(D/A)转换部分

D/A转换部分选用的是DAC0832。DAC0832是CMOS工艺制造的8位单片D/A转换器,属于R-2RT型电阻网络的8位D/A转换器,建立时间150ms,为电流输出型,并且片内带输入数字锁存器。DAC0832与8031接成的是单缓冲方式,由于DAC0832是电流输出,而我们用的是模拟电压,在这种情况下,要将输出的电流转换成电压,转换电路接成同相电压输出形式,其输出电压Vout=IR(1+R2/R1)。在D/A转换电路中,ILE接+5V,片选信号CS和转换控制信号XFER都通过非门连到P2。7,这样输出寄存器和DAC寄存器地址都是7000H,写“选通线WR1和WR2都和8031的写“信号线连接,CPU对0832执行一次写“操作,把一个数据直接写入DAC寄存器,DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。这样,由CPU送来的数据SD0~SD7,通过DAC0832转换成电流输出,由R4。R5等将电流信号转换成电压信号,经反相放大使得到了所需要的超低频正弦信号。

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