基于FPGA的雷達IQ光纖數據采集及傳輸系統

孫高俊,劉志英

(中國電子科技集團公司第38研究所 孔徑陣列和空間探測實驗室,安徽 合肥　230031)

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基于FPGA的雷達IQ光纖數據采集及傳輸系統

孫高俊,劉志英

(中國電子科技集團公司第38研究所 孔徑陣列和空間探測實驗室,安徽 合肥230031)

摘要針對雷達IQ光纖數據流高速、實時傳輸的問題,基于StratixII GX系列高性能FPGA和CPCI標準總線等硬件設備,采用數據率自動判別、乒乓緩存和計算機實時中斷處理等關鍵技術,設計了一種雷達IQ光纖數據采集及傳輸系統。介紹了系統的組成和設計原理,并對系統的硬件、FPGA和軟件設計進行了描述。經實際工程驗證,該數據采集及傳輸系統性能穩定。

關鍵詞CPCI總線;FPGA;數據采集;光纖傳輸;DMA

由于雷達探測威力和探測精度的要求越來越高,導致雷達天線陣面收發單元的規模也變的日益龐大,以及中頻采樣、DBF等技術的采用,雷達各分系統之間數據的傳輸量越來越大,傳輸速率的要求也越來越高。若仍采用傳統傳輸方式,將出現大量的電纜和連接器,增加天線陣面的重量和體積。而光纖傳輸具有傳輸損耗小、抗干擾能力強、傳輸速率高等優點[1],所以其在相控陣雷達領域中的應用越來越普及。

FPGA(Field Programmable Gate Array)在現代電子設計中得到了廣泛應用,其容量、功能、可靠性以及響應速度均在不斷提高。用一片FPGA完全可實現光纖通道間的數據傳輸與處理。鑒于此,本文結合某項目實際應用,主要介紹基于光纖和Altera公司StratixIIGX系列FPGA的雷達IQ數據采集及傳輸系統設計。

1系統原理