数字RF存储器用混合信号ASIC

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数字RF存储器(DRFM)用于现代脉冲压缩雷达中合成相干信号的再生。DRFM系统有很多不同的实现方法。图1示出1个特殊的类型，它是1个双边带，4位，相位取样系统，它的瞬时带宽为500MHz。采用0.18祄 CMOS 工艺制造的混合信号专用集成电器(ASIC)可实现系统的基带元件，这包括相位取样电路、数字处理、信号重建和数/模输出。

　　ASIC设计

图2示出LNX公司的LNX DRFM ASIC框图。前置放大器级放大、缓冲、电平变换输出到适合于接口数字逻辑电路。输入带宽是250MHz，用I和Q输入提供500MHz瞬时带宽。用高速比较器以高达640MHz取样I和Q输入，而用查表进行误差校正和编码为4位相位值(分辩率为22.5H缓蟠娲⑹萦糜诖砗投脸觥S孟辔皇莺驼?余弦查表重建信号。

编码后，数据进入信号分离单元，它以1/4取样率分发给20位总线，以便于存储在外部存储器。另外，数据馈入下一个延迟线单元。此单元实现两个功能：以固定的增益延迟数字化的信号或用于信号重建的数据再循环。重建或再循环使得重放的CW信号具有记录信号的正确相位和频率特性。最小吞吐量时间延迟小于25ns。

外部存储器接口工作在160MHz并执行数据存储和读出的分离。全双工工作允许与从前存储信号的读出和传输同时取样和存储信号。数据信号电平是3.3V CMOS,时钟是差分LVDS。此ASIC为外部存储提供所有的定时和控制。外部存储器，FPGA或DSP处理系统可用于存储和/或处理所记录的波形。

ASIC包含维护再循环信号相位相干所必须的定时。定时也提供到外部电路来维持记录信号的相干。

它还包含另外的附加电路，如伪随机噪声(PN)产生器和频率测量功能单元。PN噪声产生器可用于在输出信号上增加伪随机噪声。频率测量单元可测量输入信号的频率，用累加△相位测量可达10位精度，根据脉冲宽度可自动调节频率测量的分辩率。

为配置和测试提供处理器接口。例如，从来自微处理器总线的外部存储器接口可以读或写数据。也提供状态和控制寄存器。

ASIC后端实现正交调制器。独立的正弦/余弦查表转换4位相位值为正弦/余弦输出。2个板上D/A转换器查表输出为模拟输出，用于信号重建和上变频。D/A更新速率是640MHz，这与取样率一致，而且具有在50Ω上驱动±0.5V的能力。

　　性能

这种新芯片的性能满足或超过所有的要求。它具有小于5mV的输入失调，输入带宽大于700MHz，时钟频率大于700MHz。

芯片的其他性能包括4位(22.5┫辔环直缏屎托∮?5ns吞吐量延迟(具有多延迟模式)，相位和PN噪声调制，10位频率测量能力和多目标跟踪。此ASIC具有160MHz外部存储器接口和双通道、4位D/A转换器(用于信号重建)。功耗2.5w ，工作温度范围-40麀+85℃。该IC封装为240引脚CQFP。

　　结语

已推出用于数字RF存储器应用的混合信号ASIC。该器件包括前置放大器，相位取样，外部存储器接口和信号重建。它用0.18祄CMOS实现的，具有大于500MHz的瞬时输入带宽和640MHz相位数据取样。此ASIC包括相位相干外部数据存储和信号重建所需的所有定时和控制，信号延迟和重循环，伪随机噪声产生和频率测量。此器件结构是特别针对DRFM应用的。■ (鲁)

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