基于FPGA高精度信号相位差设计.pdf

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1、第14卷第1期上海应用技术学院学报(自然科学版)v。1．14No．12014年3月JOuRNALoFsHANGHAlINsTITuTEoFTEcHNoL()GY(NATuRALscIENcE)Mar．2014文章编号：167卜7333(2014)01一0054—04DoI：10．3969／j．issn．1671—7333．2014．01．013基于FPGA高精度信号相位差设计杨雷1，汲伟明2(1．上海交通大学电子工程系，上海200240；2．上海应用技术学院电气与电子工程学院，上海201418)摘要：在导航定位、精确制导中，脉冲参数测量是至关重要的信息．针对高精度、实时脉冲参

2、数测量要求，采用现场可编程门阵列(FPGA)对脉冲参数信号相位差进行测量．相比较于离散傅里叶变换(DFT)和全相位快速傅里叶变换(FFT)等方法，可用于多通道处理，可扩展成阵列，具有很强的实时处理能力，系统处理精度高，适用性广．关键词：现场可编程门阵列；离散傅里叶变换；相位测量中图分类号：TN911．72；TN741文献标志码：AFPGABasedHigh—accuraCySignafPhaSeDifferenceMeasurementYANGLgi，JJWPi—mi挖g(1．DepartmentofElectronicEngineering，ShanghaiJiaotong

3、University，Shanghai200240，China；2．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，ShanghaiInstituteofTechnology，Shanghai201418，China)Abstract：PulseparametersmeasurementserVesastheindispensableinformationinthenavigationandposi—tioning，precisionguidance．Accordingtotherequirementsofhigh—accuracyand

4、real—timepulseparametersmeasurement，andonthebasisoffieldprogrammablegatearray(FPGA)，theschemewasdesignedtomeasurethesignalphasedifferenceofthepulseparameters．ComparedwithdiscreteFouriertransform(DFT)andaU—phasefastFouriertransformation(FFT)，itcanbeusedformulti—channelprocessingandcanbeexten

5、dedintoarray，anditfeaturesstrongreal—timeprocessingcapacity，thesystemprocessinghigh—accuracy，andwideapplicability．Keywords：fi￡ldprogrammablegatearray(FPGA)；discreteFouriertransform(DFT)；phasemeasurement信号参数精确测量无论在军用还是民用设备，着集成电路与数字信号处理技术的发展，软件测相如电子侦察、激光测距和GPS导航设备，其在雷达、位差法成为趋势．主要有相关函数分析法、数字正交

6、通信系统、电工技术、电力系统等测量中具有广泛的变换法、离散傅里叶变换(DFT)法，相关函数分析应用[1]．一般相位差测量主要分为硬件和软件法．硬法通过计算互相关函数，使部分噪声和有用信号分件测量法主要采用过零鉴相技术，但是这种技术最离来提高抗随机干扰能力，但该方法需要对周期信大的缺点在于对回波信号的波形要求高，容易受偶号进行严格整周期采样，而且难以消除谐波干扰．数次谐波的影响而造成测量精度不高．而且测量系统字正交变换计算量较小，但仍需要对两列信号进行比较复杂，需要专用器件，往往硬件成本较高瞳]．随整周期采样，而且抑制白噪声能力不如相关函数分收稿日期：2013一02—22基金项

7、目：上海应用技术学院科技发展基金资助项目(KJ2012一04)作者简介：杨雷(1987一)，男，硕士生，主要研究向为软件无线电以及FPGA高速字信号处理．E—mail：yangkamei@sina．com第1期杨雷，等：基于FPGA高精度信号相位差设计析法．DFT法也需要对信号进行严格整周期采样，在实际硬件实现过程中，采用坐标旋转数字计否则其精度同样受频谱泄漏和栅栏效应的影响，此算机(CoordinateRotationDigitalComputer，外，该方法也容易受谐波干扰‘。引．若采用全相位COR