
青澀的硬件開發(fā)夢
青澀的硬件開發(fā)夢
數(shù)字波束形成技術(shù)充分利用陣列天線所獲取的空間信息,通過信號處理技術(shù)使波束獲得超分辨率和低副瓣的性能,實現(xiàn)了波束的掃描、目標的跟蹤以及空間干擾信號的零陷,因而數(shù)字波束形成技術(shù)在雷達信號處理、通信信號處理以及電子對抗系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。數(shù)字波束形成是把陣列天線輸出的信號進行AD采樣數(shù)字化后送到數(shù)字波束形成器的處理單元,完成對各路信號的復加權(quán)處理,形成所需的波束信號。只要信號處理的速度足夠快,就可以產(chǎn)生不同指向的波束。由于數(shù)字波束形成一般是通過DSP或FPGA用軟件實現(xiàn)的,所以具有很高的靈活性和可擴展性。本文主要介紹了一個自適應波束形成器的原理及其實現(xiàn)方法,結(jié)合當今最先進的可編程芯片,包括數(shù)字信號處理器(DSP),現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)實現(xiàn)了數(shù)字波束形成,適用于如3坐標雷達系統(tǒng)等復雜陣列信號處理系統(tǒng)。其研制成果已應用在多部相控陣雷達中,縮小了我國在這個領(lǐng)域與其他國家之間的差距,具有重要的經(jīng)濟意義和軍事意義。
傳統(tǒng)的、基于通用DSP處理器并運行由C語言開發(fā)的算法的高性能DSP平臺,正在朝著使用FPGA預處理器和/或協(xié)處理器的方向發(fā)展。這一最新發(fā)展能夠為產(chǎn)品提供巨大的性能、功耗和成本優(yōu)勢。
FPGA協(xié)處理器的優(yōu)勢
數(shù)字波束形成技術(shù)充分利用陣列天線所獲取的空間信息,通過信號處理技術(shù)使波束獲得超分辨率和低副瓣的性能,實現(xiàn)了波束的掃描、目標的跟蹤以及空間干擾信號的零陷,因而數(shù)字波束形成技術(shù)在雷達信號處理、通信信號處理以及電子對抗系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。數(shù)字波束形成是把陣列天線輸出的信號進行AD采樣數(shù)字化后送到數(shù)字波束形成器的處理單元,完成對各路信號的復加權(quán)處理,形成所需的波束信號。只要信號處理的速度足夠快,就可以產(chǎn)生不同指向的波束。由于數(shù)字波束形成一般是通過DSP或FPGA用軟件實現(xiàn)的,所以具有很高的靈活性和可擴展性。本
隨著下一代視頻壓縮標準問世,行業(yè)從基本視頻處理向更復雜的集成處理解決方案轉(zhuǎn)移,這使得系統(tǒng)的要求超越了獨立DSP力所能及的視頻性能。FPGA以不到30美元的價格提供20GMACs以上的DSP性能,從而為成本敏感型軍事、汽車、醫(yī)療、消費、工業(yè)和安全應用填補了這一空白。只有FPGA能夠為整套端對端視頻解決方案提供邏輯、嵌入式處理、OS支持和驅(qū)動器。
利用視頻套件加速FPGA上的視頻開發(fā)
測控系統(tǒng)常常需要處理所采集到的各種數(shù)字量信號。通常測控系統(tǒng)采用通用MCU完成系統(tǒng)任務。但當系統(tǒng)中采集信號量較多時,僅依靠MCU則難以完成系統(tǒng)任務。針對這一問題,提出一種基于FPGA技術(shù)的多路數(shù)字量采集模塊。利用FPGA的I/O端口數(shù)多且可編程設置的特點,配以VHDL編寫的FPGA內(nèi)部邏輯,實現(xiàn)采集多路數(shù)字量信號。
發(fā)射光譜層析(EST)技術(shù)是一種不干擾原待測場分布的測量診斷技術(shù),他在熱物理量測試、等離子體診斷等方面顯示出了極大的優(yōu)越性,尤其是在場分布測量方面,幾乎是其他方法不可替代的,是測量三維流場內(nèi)部物理量分布的一種常用方法。 傳統(tǒng)的層析重建技術(shù),通常是利用軟件編程在計算機上直接完成,這要花費很長的時間,無法滿足實時重建時對速度的要求,現(xiàn)在已有研究者開始著手研究在硬件(例如FPGA和DSP)上來實現(xiàn)層析重建技術(shù),例如:在FPGA上實現(xiàn)ART算法。但是,由于ART算法在重建圖像時對噪聲的抑制能力較差,迭代格式
基于FPGA的迭代層析重建中的小數(shù)處理方法
基于FPGA的數(shù)字電視信號發(fā)生器的設計與實現(xiàn)
賽靈思公司(Xilinx, Inc)推出一款集成了賽靈思汽車(XA)現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和知識產(chǎn)權(quán)(IP)的解決方案。
集成XA FPGA和IP的解決方案(Xilinx)
隨著FPGA制造工藝尺寸持續(xù)縮小、設計配置更加靈活,以及采用FPGA的系統(tǒng)的不斷發(fā)展,原來只采用微處理器和ASIC的應用現(xiàn)在也可以用FPGA來實現(xiàn)了。最近FPGA供應商推出的新型可編程器件進一步縮小了FPGA和ASIC之間的性能差別。盡管這類器件的可配置性對設計工程師很有吸引力,但使用這些器件所涉及的復雜設計規(guī)則和接口協(xié)議,要求設計工程師經(jīng)過全面的培訓,并需要進行參考設計評估、設計仿真和驗證工作。另一方面,F(xiàn)PGA應用中非常復雜的模擬設計,例如用于內(nèi)核、I/O、存儲器、時鐘和其它電壓軌的DC/DC穩(wěn)壓器,
隨著FPGA制造工藝尺寸持續(xù)縮小、設計配置更加靈活,以及采用FPGA的系統(tǒng)的不斷發(fā)展,原來只采用微處理器和ASIC的應用現(xiàn)在也可以用FPGA來實現(xiàn)了。最近FPGA供應商推出的新型可編程器件進一步縮小了FPGA和ASIC之間的性能差別。盡管這類器件的可配置性對設計工程師很有吸引力,但使用這些器件所涉及的復雜設計規(guī)則和接口協(xié)議,要求設計工程師經(jīng)過全面的培訓,并需要進行參考設計評估、設計仿真和驗證工作。另一方面,F(xiàn)PGA應用中非常復雜的模擬設計,例如用于內(nèi)核、I/O、存儲器、時鐘和其它電壓軌的DC/DC穩(wěn)壓器,
FPGA系統(tǒng)的供電要求和最新DC/DC穩(wěn)壓器解決方案
基于ARM的可定制MCU可承擔FPGA的工作