原標(biāo)題：基于EPlKl00芯片和AD9854頻率合成器實(shí)現(xiàn)通信對(duì)抗教學(xué)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于EPlKl00芯片和AD9854頻率合成器實(shí)現(xiàn)通信對(duì)抗教學(xué)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)的形式向人們展示跳頻通信中干擾與抗干擾的原理，并對(duì)跳頻通信進(jìn)行偵察和實(shí)施多種干擾的效果進(jìn)行比較，為科研中尋找對(duì)跳頻通信的最有效干擾方式提供有效的數(shù)據(jù)和參考。以下是對(duì)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的詳細(xì)闡述：

一、系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由控制計(jì)算機(jī)、發(fā)射機(jī)、電子偵察模塊、電子干擾模塊和接收機(jī)等五部分組成。

1. 控制計(jì)算機(jī)：

• 用于控制與協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的工作和數(shù)據(jù)傳輸。

• 決定系統(tǒng)各部分的工作模式并對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。

2. 發(fā)射機(jī)：

• 在計(jì)算機(jī)指令的控制下，在指定的工作頻段內(nèi)以相應(yīng)的方式發(fā)射跳頻信號(hào)。

3. 電子偵察模塊：

• 利用高速A/D采樣技術(shù)與高速FFT實(shí)時(shí)處理技術(shù)，快速地捕捉并計(jì)算出發(fā)射信號(hào)的工作頻率點(diǎn)。

• 將偵察到的跳頻數(shù)據(jù)送至電子干擾模塊。

4. 電子干擾模塊：

• 接收偵察數(shù)據(jù)后，在計(jì)算機(jī)控制下利用FPGA控制頻率合成器件產(chǎn)生各種調(diào)制信號(hào)。

• 選擇不同的干擾方式對(duì)通信電臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的干擾。

5. 接收機(jī)：

• 接收干擾信號(hào)與實(shí)際跳頻信號(hào)，并比較各種不同干擾方式的實(shí)際效果。

二、關(guān)鍵組件

1. EPlKl00芯片：

• FPGA芯片，采用Altera公司的ACEXlK系列產(chǎn)品。

• 特點(diǎn)是將查找表(LUT)和EAB相結(jié)合，提供高效率而又廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。

• 基于LUT的邏輯對(duì)數(shù)據(jù)路徑管理、寄存器強(qiáng)度、數(shù)學(xué)計(jì)算或數(shù)字信號(hào)處理(DSP)的設(shè)計(jì)提供優(yōu)化的性能和效率。

• EAB可實(shí)現(xiàn)RAM, ROM, 雙口RAM或FIFO功能，適用于復(fù)雜邏輯及存儲(chǔ)器功能的高性能通信應(yīng)用。

2. AD9854頻率合成器：

• 采用先進(jìn)的DDS技術(shù)的高集成器件。

• 具有一對(duì)內(nèi)部高速、高性能的正交D/A轉(zhuǎn)換器和比較器，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字合成正交的I和Q路輸出。

• 輸入一準(zhǔn)確的參考頻率后，可產(chǎn)生高穩(wěn)定的頻率、相位、幅度可編程的正弦和余弦信號(hào)。

• DDS核心具有48位的頻率分辨率，相位截?cái)啾ＷC優(yōu)良的SFDR指標(biāo)。

• 可實(shí)現(xiàn)同步正交信號(hào)輸出的頻率最高達(dá)到150 MHz，平均每秒產(chǎn)生1百萬(wàn)新頻率。

3. 其他關(guān)鍵組件：

• A/D芯片（如AD6640）：用于電子偵察模塊的高速采樣。

• DAC（如AD5344）：用于信號(hào)的數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換。

• USB芯片（如FT245BM）：用于計(jì)算機(jī)與FPGA之間的通信。

三、系統(tǒng)工作流程

1. 發(fā)射機(jī)工作：

• 在計(jì)算機(jī)指令的控制下，發(fā)射機(jī)在指定頻段內(nèi)發(fā)射跳頻信號(hào)。

2. 電子偵察：

• 電子偵察模塊利用高速A/D采樣和FFT技術(shù)捕捉并計(jì)算出發(fā)射信號(hào)的工作頻率點(diǎn)。

• 將偵察到的數(shù)據(jù)送至電子干擾模塊。

3. 電子干擾：

• 電子干擾模塊接收偵察數(shù)據(jù)后，利用FPGA控制AD9854產(chǎn)生各種調(diào)制信號(hào)。

• 根據(jù)需要選擇不同的干擾方式（如單頻干擾、掃頻干擾、隨機(jī)調(diào)頻噪聲等）對(duì)通信電臺(tái)進(jìn)行干擾。

4. 信號(hào)合路與接收：

• 干擾信號(hào)與實(shí)際跳頻信號(hào)送入合路器進(jìn)行合路輸出。

• 合路后的信號(hào)送至接收機(jī)進(jìn)行比較分析，評(píng)估不同干擾方式的實(shí)際效果。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

1. 優(yōu)勢(shì)：

• 系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活，可通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)多種干擾方式的切換和參數(shù)調(diào)整。

• 實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠迅速響應(yīng)并產(chǎn)生干擾信號(hào)。

• 適用于教學(xué)演示和科研實(shí)驗(yàn)，為跳頻通信的干擾與抗干擾研究提供有力支持。

2. 應(yīng)用：

• 主要應(yīng)用于通信對(duì)抗與反對(duì)抗的教學(xué)和科研領(lǐng)域。

• 可用于測(cè)試跳頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力，評(píng)估不同干擾方式的效果。

• 為軍事通信中的跳頻電臺(tái)對(duì)抗提供技術(shù)參考和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。

綜上所述，基于EPlKl00芯片和AD9854頻率合成器實(shí)現(xiàn)的通信對(duì)抗教學(xué)演示系統(tǒng)具有高效、靈活、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在通信對(duì)抗的教學(xué)和科研領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。