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题目:基于FPGA的数字射频存储器的设计与实现

关键词:FPGA;数字射频存储器;Verilog硬件描述语言

  摘要

数字射频存储器(DRFM,Digital Radio Frequency Memory)采用高速采样和数字存储作为其技术基础,具有对射频和微波信号的存储和再现能力。DRFM技术作为存储和复制射频信号的一种方法广泛应用于雷达和电子对抗等领域。由于DRFM能准确存储雷达的信号波形,并在系统控制器控制下延迟适当的时间,再施加所需的其它信息,这样就可模拟目标的各种信息以形成雷达回波或杂波信号。回波或杂波的模拟过程并不依赖雷达的具体工作体制,因此采用DRFM技术的回波与杂波模拟可以做到通用化,实现雷达设备性能的无线检测。本文介绍了DRFM的基本工作原理及分类,并结合实际工程提出了一种基于FPGA的DRFM器件的逻辑设计和功能实现方案。该方案采用的硬件描述语言主要是Verilog HDL,需求的采样率达240 MSPS,采样精度达12位,量化方式采用幅度量化,可存储的样点深度达128M以上。在方案的实现过程中,通过充分利用FPGA提供的丰富寄存器和管脚资源、外部接口设计的灵活性及方便的片内高速时钟生成和管理专用模块,同时其它器件如DDR SDRAM、ADC、DAC可通过专用接口与之相连,使FPGA作为数据传递的桥梁和数据通路的控制中心。最终该DRFM器件可以实现对射频输入信号的数据采集、数据存储、数据回放及与上位机通信等主要功能,并且能够达到需求指标,证明了方案的可行性。