● 摘要
随着高性能处理芯片的问世，实时信号处理已经广泛的应用于工程实践领域。高速信号采集结合多处理的高速实时数据处理系统的设计成为现在发展的方向。在实时信号数据处理系统中，单靠单个芯片已经很难满足要求，并行系统结构设计已经成为必然趋势。论文主要基于实时信号处理系统，研究FPGA在实时信号处理系统中的作用。论文中首先从系统结构出发，得出DSP＋FPGA的经典系统结构，之后对FPGA的编程和设计方法进行阐述，最后对实时信号处理记录系统中FPGA实现的功能进行详细的讨论和研究。现有的FPGA程序设计大多采用自顶向下的方法。自顶向下的设计方法实际上就是将一个系统划分为若干个模块，这些模块独立编写，最后统一调用。这种设计思想使得系统设计得到简化，更利于系统的实现。论文中所论述的实时信号处理记录系统中所有FPGA都是基于这种方法设计。论文中所述实时信号处理记录系统是用于目标跟踪。在系统中DSP芯片以松耦合拓扑结构组合，实现数据处理功能，而FPGA作为二级总线器，用以作为接口设计、地址译码、控制逻辑的设计以及数据缓存。集成高速的AD数据采集的实时信号处理板可以在中频进行信号处理，信号处理结果通过记录仪板发往控制中心，同时存储在记录板上Flash，采集的原始数据以高到90Mbps的速率通过网口传输到PC机。实时信号处理板上FPGA还负责基于多相滤波器的数字下变频算法实现。本文论述的系统已经经过试飞试验，圆满的完成了目标跟踪的任务。