文中介紹的干擾器能夠產(chǎn)生3種干擾信號：隨機干擾、點頻干擾和掃頻干擾，其中點頻干擾和掃頻干擾是基于單片機對DDS芯片AD9852的控制產(chǎn)生，整個系統(tǒng)的控制靈活、高效。測試結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠準確產(chǎn)生所需要的干擾信號，滿足抗干擾性能測試的需要。雖然本設(shè)計產(chǎn)生的干擾信號位于406 MHz頻段，但這樣的電路結(jié)構(gòu)也可用于其它頻段（需修改VCO、PLL等電路），例如手機通信頻段，因此本電路結(jié)構(gòu)對其它頻段的應(yīng)用同樣具有借鑒意義。

　　隨著電子設(shè)備的使用越來越普遍，電子設(shè)備之間的干擾問題也越來越突出，特別是通信設(shè)備的干擾問題，這使得電路工程師在電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中不得不考慮設(shè)備的抗干擾問題，并且有必要對通信設(shè)備的抗干擾能力進行測試。文中介紹的射頻信號干擾器可用于測試通信設(shè)備的抗干擾能力，能夠產(chǎn)生如下3種干擾：

　　1）隨機干擾。在目標頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生頻率隨機的干擾信號，湮沒目標頻率，也會降低信噪比，形成對正常通信的壓制。

　　2）點頻干擾。在已知目標頻率的情況下，瞄準目標頻率輸出干擾信號，產(chǎn)生對目標通信的壓制效果。

　　3）掃頻干擾。在目標頻率范圍內(nèi)進行頻率掃描，當干擾信號頻率與通信頻率的碰撞概率達到一定數(shù)值時，就會影響通信的信噪比，導致誤碼率增加，產(chǎn)生有效干擾。

　　射頻信號干擾器的設(shè)計基于DDS技術(shù)和鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)，通過單片機進行控制，能夠產(chǎn)生分辨率極高的干擾頻率，控制方便、靈活。

　　1硬件電路設(shè)計

　　射頻信號干擾器原理框圖如圖1所示，當微波開關(guān)接通406．0~406．1 MHZVCO時，輸出隨機干擾噪聲；當微波開關(guān)接通BPF時，輸出點頻干擾或掃頻干擾噪聲。

　　圖1硬件系統(tǒng)原理框圖

　　1．1隨機干擾

　　基帶噪聲信號源的隨機電壓噪聲施加到VCO的電壓控制端，產(chǎn)生噪聲調(diào)頻信號。406．0~406．1 MHZVCO輸出信號的頻率表示為：

　　ωvco=ωo+Kvco（Vo+Anu（t）） （1）

　　式中：ωo為控制電壓為零時VCO輸出頻率，Kvco為VCO電壓控制增益，Vo為直流控制電壓，An為噪聲放大電路增益，u（t）為基帶噪聲信號。

　　當微波開關(guān)選通隨機噪聲輸出時，輸出信號為

　　Vo（t）=KSKAUvcoCOS（ωo+Kvco（Vo+Anu（t）） （2）

　　式中：KS為微波開關(guān)增益，KA為放大器增益，Uvco為VCO輸出信號幅度。干擾機的輸出為調(diào)頻噪聲，噪聲幅度為KSKAUvco，噪聲的中心頻率為ωo+Kvco（Vo，噪聲頻譜的范圍取決于Anu（t）的幅度。

　　1．2點頻干擾與掃頻干擾

　　點頻干擾與掃頻干擾通過單片機控制DDS專用芯片AD9852實現(xiàn)，AD9852具有功耗低，相位累加器位數(shù)高，可產(chǎn)生高頻率的正弦波等優(yōu)點。

　　DDS輸出頻率：

　　f0=KF×fc/2N （3）

　　其中，KF為頻率控制字，fc為外部參考時鐘的頻率，Ⅳ為DDS相位累加器位數(shù)。AD9852的頻率控制字為48bit，即N=48。

　　輸出頻率分辨率由下列公式?jīng)Q定：

　　Δf=fc/2N （4）

　　根據(jù)Nyquist定理，DDS外部參考時鐘頻率至少是輸出頻率的2倍（f0/2），但工程應(yīng)用中，一般將參考頻率設(shè)為最高輸出頻率的5倍以上。本設(shè)計中參考頻率為97.5MHz，將的值代入式（4），得DDS輸出信號的頻率分辨率為3.5 × 10-7Hz。

　　AD9852內(nèi)置12bit DAC，其輸出模擬信號頻譜中除f0外還帶有fc、fc±f0等頻率分量（fc一f0的頻率最低），需設(shè)計一個LPF將其濾除，此處采用了圖2所示的七階Butterworth低通濾波器，對該濾波器使用ADS仿真的結(jié)果如圖3所示，81 MHz處的衰減達到- 80．683 dB。

　　圖2七階Butterwoth低通濾波器

　　圖3濾波器仿真結(jié)果

　　2軟件設(shè)計

　　AD9852的控制一般采用SPI口，普通的MCS51單片機不帶SPI 13，需要用P1 13模擬SPI口，并提供IOUD CLK和FSK信號。

　　AD9852 提供了5種工作模式：Single tone、FSK、Ramped FSK、Chirp、BPSK。Single tone模式輸出單一頻率，Ramped FSK模式和Chip模式可以產(chǎn)生掃頻信號，本設(shè)計采用Ramped FSK模式，輸出頻率的波形如圖4所示。

　　圖4 Ramped FSK模式輸出波形

　　圖5軟件主程序流程圖

　　單片機軟件主程序流程圖如圖5所示。單片機通過微波開關(guān)來選擇隨機干擾模式或點頻干擾，掃頻干擾模式，通過向DDS寫控制字來控制DDS的輸出模式。對式（3）進行變換得到頻率控制字：

　　KF=f0 × 2N/fc （5）

　　例如，輸出頻率為16.0 MHz時，KF = 46 190 765 408928=（2A02A02A02A0）16。

　　3測試結(jié)果

　　對干擾器的3種干擾模式分別進行測試，得到的結(jié)果如圖6（a）~（c）所示，其中圖6（b）是使用頻譜儀的最大保持功能記錄到的頻率掃描軌跡。測試結(jié)果滿足要求。

　　圖6測試結(jié)果