drfm硬件平台的研究与实现

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1、DRFM硬件平台的研究与实现　　摘要：针对宽带数字射频存储器（DRFM）的硬件平台进行研究与设计。首先提出了一种基于FPGA+ADC+DAC为核心的DRFM系统实现方案。然后根据自顶向下的设计原则，详细介绍了硬件系统从顶层架构到底层电路的实现过程，并对系统各功能模块的硬件电路设计进行了详细的分析。最后，对DRFM的硬件系统进行了测试，实验结果表明，该DRFM系统在1.2GHz带宽，输入信号频率在100MHz～1.2GHz范围内，杂散电平仅为-70dBc，可以进行雷达回波信号的模拟，达到了预期的效果。　　关键词：数字射频存储器；FPGA；硬件设计；射频仿真　　中图分类号

2、：TN79?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）21?0099?04　　ResearchandimplementationofhardwareplatformforDRFM　　PANQiyong1，ZHANGJingya1，WANGYihuai2　　（1.CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，ChangshuInstituteofTechnology，Changshu215500，China；　　2.SchoolofComputerScienceandTechnology，SoochowUniversi

3、ty，Suzhou215006，China）　　Abstract：ThehardwareplatformofDRFMwasstudiedanddesigned.ADRFMsystemimplementationschemeisproposed，whichtakesFPGA+ADC+DACasitscore.Accordingtothetop?to?downdesign8principle，theimplementationprocessofthehardwaresystemfromtoplayerarchitecturetobottomlayercircuitisin

4、troducedindetail，andhardwarecircuitdesignofeachfunctionalmoduleisanalyzedindetail.ThehardwaresystemofDRFMwastested.Thetestresultsshowthatthespuriouslevelisonly-70dBcwhenthebandwidthoftheDRFMsystemis1.2GHzandthefrequencyofinputsignaliswithin100MHz～1.2GHz，thesystemcansimulatetheradarechos

5、ignal，andrealizetheanticipatedeffect.　　Keywords：digitalradiofrequencymemory；FPGA；hardwaredesign；RFsimulation　　0引言　　DRFM（DigitalRadioFrequencyMemory，数字射频储存器）是射频仿真实验的核心部件，是各种相参的目标回波和杂波产生的基础，可以对射频信号进行存储和转化[1]。基于无模糊采样原理，DRFM采样信号有两种取样形式，分别是幅度取样和相位取样。幅度取样DRFM有正交双通道DRFM、单通道DRFM和多通道DRFM三种实现结构[2

6、]。在这三种结构中单通道DRFM结构使用更为广泛，主要是由于该结构独特的处理方式，利用超外差接收机将输入信号频率变为预先确定的频率，可以很好地抑制寄生信号[3]。8　　DRFM技术不仅可以应用在射频仿真技术，还可以拦截、存储和复制敌人的雷达信号，从而广泛应用于雷达目标仿真、干扰领域中[4]。随着超大规模集成电器和雷达信号理论的飞速发展，DRFM硬件平台的研究势在必行[5]。本文给出了一种基于FPGA+ADC+DAC的DRFM硬件设计方案，并满足DRFM的带宽为1.2GHz，ADC和DAC模块的采样率为1.2GHz时，杂散电平可达-70dBc的系统要求，完成了DRFM硬

7、件平台的设计与应用。　　1DRFM系统设计　　本次设计DRFM板卡需要满足的技术指标如表[1]所示，为了满足实验指标的要求，选用采样速率为1.2GSPS的ADC模数转换器，在信号处理方面选用XilinxVirtex?6系列的FPGA芯片，在接口及配置处理方面选用XilinxVirtex?5系列的FPGA芯片以及采样率为1.2GSPS的DAC数模转换器用来输出目标信号。　　图[1]为宽带DRFM的系统总体框架，根据宽带DRFM的硬件架构可知，宽带DRFM系统硬件主要由四个模块构成，分别是ADC模数转换模块、DAC数模转换模块、FPGA模块和外围辅助电路