【导读】电子设备功能及性能的增加同时也带来了干扰问题，尤其是通信设备的干扰问题日益严重，因此不得不考虑设备的抗干扰问题以及对通信设备进行抗干扰测试，本文阐述了基于基于DDS技术和单片机设计的射频信号干扰器 ，详细分析了其电路设计。
文中介绍的干扰器能够产生3种干扰信号：随机干扰、点频干扰和扫频干扰，其中点频干扰和扫频干扰是基于单片机对DDS芯片AD9852的控制产生，整个系统的控制灵活、高效。测试结果表明，系统能够准确产生所需要的干扰信号，满足抗干扰性能测试的需要。虽然本设计产生的干扰信号位于406 MHz频段，但这样的电路结构也可用于其它频段(需修改VCO、PLL等电路)，例如手机通信频段，因此本电路结构对其它频段的应用同样具有借鉴意义。
文中介绍的射频信号干扰器可用于测试通信设备的抗干扰能力，能够产生如下3种干扰：
1)随机干扰。在目标频率范围内产生频率随机的干扰信号，湮没目标频率，也会降低信噪比，形成对正常通信的压制。
2)点频干扰。在已知目标频率的情况下，瞄准目标频率输出干扰信号，产生对目标通信的压制效果。
3)扫频干扰。在目标频率范围内进行频率扫描，当干扰信号频率与通信频率的碰撞概率达到一定数值时，就会影响通信的信噪比，导致误码率增加，产生有效干扰。
射频信号干扰器的设计基于DDS技术和锁相环(PLL)技术，通过单片机进行控制，能够产生分辨率极高的干扰频率，控制方便、灵活。
1 硬件电路设计
射频信号干扰器原理框图如图1所示，当微波开关接通406．0~406．1 MHZVCO时，输出随机干扰噪声；当微波开关接通BPF时，输出点频干扰或扫频干扰噪声。
图1硬件系统原理框
1.1 随机干扰基带噪声信号源的随机电压噪声施加到VCO的电压控制端，产生噪声调频信号。406．0~406．1 MHZVCO输出信号的频率表示为：
ωvco=ωo+Kvco(Vo+Anu(t)) (1)
式中：ωo为控制电压为零时VCO输出频率，Kvco为VCO电压控制增益，Vo为直流控制电压，An为噪声放大电路增益，u(t)为基带噪声信号。
当微波开关选通随机噪声输出时，输出信号为
Vo(t)=KSKAUvcoCOS(ωo+Kvco(Vo+Anu(t)) (2)
式中：KS为微波开关增益，KA为放大器增益，Uvco为VCO输出信号幅度。干扰机的输出为调频噪声，噪声幅度为KSKAUvco，噪声的中心频率为ωo+Kvco(Vo，噪声频谱的范围取决于Anu(t)的幅度。
1.2 点频干扰与扫频干扰
点频干扰与扫频干扰通过单片机控制DDS专用芯片AD9852实现，AD9852具有功耗低，相位累加器位数高，可产生高频率的正弦波等优点。
DDS输出频率：
f0=KF×fc/2N (3)
其中，KF为频率控制字，fc为外部参考时钟的频率，Ⅳ为DDS相位累加器位数。AD9852的频率控制字为48bit，即N=48。
输出频率分辨率由下列公式决定：
Δf=fc/2N (4)
根据Nyquist定理，DDS外部参考时钟频率至少是输出频率的2倍(f0/2)，但工程应用中，一般将参考频率设为最高输出频率的5倍以上。本设计中参考频率为97.5MHz，将的值代入式(4)，得DDS输出信号的频率分辨率为3.5 × 10-7Hz。
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AD9852内置12bit DAC，其输出模拟信号频谱中除f0外还带有fc、fc±f0等频率分量(fc一f0的频率最低)，需设计一个LPF将其滤除，此处采用了图2所示的七阶Butterworth低通滤波器,对该滤波器使用ADS仿真的结果如图3所示，81 MHz处的衰减达到- 80．683 dB。
图2七阶Butterwoth低通滤波器
图3滤波器仿真结果
2 软件设计AD9852的控制一般采用SPI口，普通的MCS51单片机不带SPI 13，需要用P1 13模拟SPI口，并提供IOUD CLK和FSK信号。
AD9852 提供了5种工作模式：Single tone、FSK、Ramped FSK、Chirp、BPSK。Single tone模式输出单一频率，Ramped FSK模式和Chip模式可以产生扫频信号，本设计采用Ramped FSK模式，输出频率的波形如图4所示。
图4 Ramped FSK模式输出波形
图5软件主程序流程图
单片机软件主程序流程图如图5所示。单片机通过微波开关来选择随机干扰模式或点频干扰，扫频干扰模式，通过向DDS写控制字来控制DDS的输出模式。对式(3)进行变换得到频率控制字：KF=f0 × 2N/fc (5)
例如，输出频率为16.0 MHz时，KF = 46 190 765 408928=(2A02A02A02A0)16。
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