夏彦泽

(中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068)



基于宽带波束形成技术的信号处理板的设计与实现

夏彦泽

(中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068)

设计了采用现场可编程门阵列(FPGA)实现实时宽带波束形成的信号处理板，它提供8路高速模数转换通道，2路高速数模转换通道，模数采样时钟同步接口，千兆光纤数据收发接口。研究了宽带波束形成技术中数字分数延时滤波器技术，设计了一种简便有效的工程实现方法。FPGA内部实现了开源8051软核，用C语言实现外围芯片初始化控制和功能调度，增加了设计的灵活性。

现场可编程门阵列；数字宽带波束形成；8051 IP核

0 引 言

窄带波束形成技术采用移相方式来间接控制各通道信号延时，但在宽带信号场景下，由于孔径效应，这种方式会带来很大的误差。为克服这一现象，宽带波束形成系统采用真实时间延迟线(TTD)来实现延时控制[1]。随着技术的发展，更加灵活的数字延时方法得到实现，解决了实时宽带波束形成的难题。

为了实现某系统宽带波束形成功能，设计了采用现场可编程门阵列(FPGA)作为处理器的信号处理板。深入研究了宽带波束形成技术中数字延时算法，对比频域延时、时域数字插值、分数延时滤波器技术，设计了一种便于FPGA实现的稳健的延时方法。为了减少FPGA的逻辑开发和测试时间成本，在FPGA上移植了开源8051软核，用C语言实现了除数据处理以外的外设初始化配置、命令解析等功能。……