掃頻接收機中數字掃描控制器設計
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隨著現代通信業的不斷發展，要求信號的頻率測量范圍也越來越寬，部分領域已達到110GHz。利用超外差法通過變頻形式把信號變頻到較低的中頻上，以相對較低的成本實現llOGHz的頻率測量范圍，使得超外差式掃頻接收機得到了廣泛的應用。在超外差式掃頻接收機中，掃描控制器的作用是控制協調各硬件單元，使得接收機內各部分同步于快速變化的掃描本振。掃描控制器的控制精度越高、控制速度越快，接收機的掃頻準確度也就越高。目前，市場上有相當多的超外差式掃頻接收機采用模擬的掃描控制方式，利用掃描斜波電壓同步各掃描硬件單元，這種控制方式精度差，并且要求主控CPU實時干預掃描過程，使得接收機的掃描速度很慢。針對這些問題，本文提供了一種數字掃描控制器設計新方法。采用該方法，我單位在2005年成功開發了一種新型微波毫米波接收機，其掃描控制精度、掃描速度等指標較以前的接收機產品有了很大的提高。
1 掃描控制變量
超外差式掃頻接收機在掃描過程中一般需要控制的變量有：YIG振蕩器頻率(或VCO頻率)、YIG濾波器中心頻率(或帶通濾波器頻率)、與測試頻率相關的功率補償數據(如平坦度補償數據)等。
理想的YIG器件調諧曲線是一條直線(調諧曲線是根據諧振頻率變化與線包電流變化繪制的曲線)，但是，由于受磁性材料磁特性的影響，實際的調諧曲線是非線性的。與此類似，由于接收機內各部件(如混頻器、濾波器等)幅度一頻率響應曲線是非線性的，造成整機幅頻曲線也是非線性的。
在工程上，通常采用多段直線逼近的方法對上述曲線進行線性化處理，就是將各控制量曲線進行分段，在段內認為控制量曲線是一條直線。只要各線段分段點位置選取合適，可以保證整機指標滿足設計要求。
通過計算各段控制量的起始值、步進值與步進個數(終止值減去起始值再除以步進量)就可以表征本段的控制量曲線。超外差式掃頻接收機包含多種控制變量，因此對每種控制變量都需要計算其控制量的起始值、步進值與步進個數。又由于各控制量曲線不盡相同，所用逼近曲線的直線段數目也就不盡相同。劃分的線段越多，逼近效果越好，控制精度也就越高。因此，在進行掃描控制之前，計算機主控的程序應該首先確定各控制量的分段數目和各段內的起始值、步進值、步進個數，這也就是送給掃描控制器的輸入參數。另外，為了提高控制速度，避免在掃描過程中CPU干預掃描進程，在各控制量換段時要求設計的掃描控制器能夠根據控制進度主動地讀取下一段的換段信息。下面，我們詳細介紹一下數字掃描控制器內各單元的組成及實現。
2 組成框圖及控制時序
如圖1所示，掃描控制器包括：地址譯碼／數據緩存單元、RAM存儲單元、運算單元、觸發單元、中斷處理單元、步進脈沖發生單元和D／A輸出單元。
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