(第二弹)使用RF DAC制作大带宽射频干扰机

总结上一贴,我放弃了自己做扩展板的方案,买现成的FPGA开发板。

现成的开发板在硬件资源上相比官方的验证板会更加强大。

我选的是XZU6CG,逻辑单元300K,有ARM核心,扩展板有FMC-HPC接口,有8个GTx(这样的板子一般不便宜)

还有一些GPIO接口,刚好可以做一些其他的功能。ARM核心是A53,其实只要单片机核心就好,上linux的话,这个驱动搞起来就复杂了。

enclustra核心板.png 核心板架构.png 扩展板enlcustra.png

FPGA方面先就这些

AD9161方面,是买官方的验证板,其实官方验证板的用料很足的,即使国产的,价格也便宜不到哪里去。

官网有schematic,即使自己做,PCB出了问题,解决起来也是相当耗时。所以先用验证板做起来再说。

混频器使用LTC5552,这个的IF是DC~6GHz,LTC5553是500MHz~9GHz.

本振仍然是LMX2595,其实2594也行,但是价格一样,就选这个了。

放大器选2W的HMC998A,频率范围为DC至22 GHz。功率放大器都不便宜,想选其他的,可选的不多,关键是资料。

还有一个,这个998A的验证板很狗血,没有验证板的原理图和pcb。

幸好混频器和放大器的pcb都很简单,先单独调试好后可以做到一块板子上。

这个功率放大器我也不是很满意,电压15V,电源都不好弄,因为FPGA是12v,要整合到一起,也要费一番功夫。

方案想来想去,最终还是回到了老路上。

考虑过坛友的噪音源方案,关键的放大器很难搞,要用多个放大器,各个放大器的参数还有匹配好,不然效果会很差。

用噪音源能干扰收音机,但是对付手机的话,没有多大的效果(手机毫无反应)

我这个干扰机(或者说矢量信号源)做出来,最起码要能干掉手机,或者wifi,这些东西能干掉,其他的就没有什么问题了。

说一下我的设计方案。

因为是干扰机(大佬可能更喜欢说是矢量信号源,这样功能性更强,毕竟干扰机是比较低端的一种应用),我追求的是大带宽,即干扰机所能达到的最大瞬时带宽。

ad9161能支持194个载波,宽度能达到1.2GHz,这还是只是基本频率构成的带宽,还有基频的谐波(因为是干扰机,我要大带宽,谐波也有用,先不考虑滤除),还有镜像频率,这个镜像频率在采样频率的两侧,也可以利用。

多载波模拟图.png

这个,是AD9119,谐波和镜像都可以利用。这样有效干扰信号频带就会增大。

DAC模拟工具.jpg

ad9164也是一样,有NCO,可以对漂频率进行微调,但是作用不大。

插值滤波.jpg

打开插值滤波后,镜像频率可以达到7GHz,这是不是说我即使不使用混频器和本振来提升频率,DAC也能输出这么高的频率呢?

最后,没有必要使用大功率的放大器。2W就差不多了,太大不好。

因为不是定向信号压制,也没有想过这样的功能。更多是设计出一个点状的信号静默区,将不需要的信号压制住,使其成为无效信号。






[修改于 18 小时前 - 2021-06-12 16:52:30]

来自:电子与无线电 / 无线电通信
雪馒头 作者
1个月11天前
1楼

现在重新思考我这个干扰机的架构,我觉得使用“信号发生器”来进行交流和沟通会更加具有可玩性。

因为信号发生器可以进行更多的波形调制,而且我使用的是zynq系列FPGA,有ARM核心,可以运行重做系统。可以调制更多的波形和实时设置频率和带宽。

这要比单纯的干扰机要来得好玩,说来说去,都是进行信号的压制。

FPGA到手之后,关键是进行jesd204b的调试,波形的调制。

进行信号的压制干扰,只需要正弦波就行。因为正弦波对其他信号是压制性干扰。但考虑到jesd的调试,会调制一个FM波形,然后用收音机接收信号,这样可玩性更好。

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moorekc
1个月11天前 修改于 1个月11天前
2楼
引用雪馒头发表于1楼的内容
现在重新思考我这个干扰机的架构,我觉得使用“信号发生器”来进行交流和沟通会更加具有可玩性。因为信号发...

感觉还是方波最好


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虎哥
1个月10天前
3楼

现代干扰机几乎都是可编程宽带信号源。举个简单的例子,若是干扰普通脉冲雷达,需要对脉冲和雷达编码进行快速侦察,然后发送假的目标“反射”信号,让对方雷达在输出错误探测结果的同时,还难以察觉。

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雪馒头作者
4天12时前
4楼
引用moorekc发表于2楼的内容
感觉还是方波最好

先用最简单的搞起来,FPGA代码正在设计中,就是实现官方验证板的功能,使用ADI官方的RF子板,来实现我需要的功能。

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雪馒头作者
4天12时前
5楼
引用虎哥发表于3楼的内容
现代干扰机几乎都是可编程宽带信号源。举个简单的例子,若是干扰普通脉冲雷达,需要对脉冲和雷达编码进行快...

我现在暂时只做压制型的信号干扰,即在我的信号半径内,使对方雷达失效。要对雷达进行欺骗的话,对雷达信号编码认识要很深,需要有足够的信号数据来进行分析,暂时先把ADI官方验证板的功能实现,使用我自己的板子来代替官方的主板。实现官方验证板的功能。

我自己的FPGA自带ARM核心(就是帖子中的),接口也比官方主板多,尺寸也小。后面添加按键和屏幕都很容易。


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雪馒头作者
17时59分前
6楼

现在已经将FPGA的主要功能的Verilog代码搞定,更多是需要一些优化来达到更好的性能。

AD9161验证板已经从美国发货,到货后,就是连板调试。

ADI有一些API,暂时还没有测试。

总体做出来,就是官方验证板的功能在我自己的FPGA上可以完美实现。


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