基于FPGA技術的模擬雷達信號實現

二分頻電路

時鐘脈沖輸入CLK頻率為1MHz，一方面為203分頻及脈寬整形電路、143分頻及脈寬整形電路提供1μs的方波，使二個脈寬整形電路產生0.5μs脈寬信號；另一方面CLK經二分頻電路產生500kHz信號，提供給203分頻及脈寬整形電路、143分頻及脈寬整形電路、166分頻及脈寬整形電路作為分頻電路的輸入信號，同時提供給消抖動電路及編碼器、166分頻及脈寬整形電路、18.5分頻及脈寬整形電路用來產生1μs脈寬信號。

消抖動電路及編碼器

消抖動電路能消除開關的（文內未見有提及機械開關，如電路開關應是上升、下降邊沿抖動對輸出的影響，它分別將開關的輸入信號轉變為1μs脈寬的輸出信號。CW開關、SA-2開關、SA-3開關信號經編碼后產生對應的碼元00、01、10信號，控制選擇器工作。

各分頻及脈寬整形電路

5個分頻電路按功能的要求產生各自的重頻頻率，再經脈寬整形電路產生出符號各信號脈沖寬度（1μs或0.5μs）的脈沖。如：203分頻及脈寬整形電路產生2463Hz、0.5μs脈寬的信號；166分頻及脈寬整形電路產生3012Hz、1μs脈寬的信號；143分頻及脈寬整形電路產生3097Hz、 0.5μs脈寬的信號；18.5分頻及脈寬整形電路產生132Hz、1μs脈寬的信號；3分頻電路產生44Hz方波信號。

SA-2指令組形成電路

將2463Hz、132Hz與44Hz信號一起加到SA-2指令組成電路，產生一組脈沖序列，構成每秒132個單指令、44個指令組。在560μs內只有一個脈沖，稱為單指令，有2個或更多脈沖，稱為指令組。

選擇器

依據編碼器輸送來的碼元，選擇器輸出對應的工作狀態。當碼元為“00”時，“OUT2”輸出連續波雷達模擬信號；碼元為“01”時，“OUT2”輸出SA -2的重頻脈沖，“OUT1”輸出SA-2的指令信號組；當碼元為“10”時，“OUT2”輸出SA-3的重頻脈沖，“OUT1”輸出SA-3的指令信號。

3控制芯片VHDL語言描述

由芯片的結構可以看出，6個分頻器電路除了它們的分頻系數不同外，VHDL（甚高速集成電路描述語言）的結構是類似的，稍加改變便可設計成各自獨立的元件單元。脈寬整形電路可設計成標準的基本單元，以元件形成供4個脈寬整形電路和消抖動電路調用。SA-2指令組形成電路、編碼器和選擇器分別設計成獨立的元件單元。將上述各單元按它們的信號關系連接起來，便構成了芯片構造體描述。該設計直接采用VHDL的RTL（寄存器傳輸描述）方式，來簡化設計步驟和縮短設計時間。其VHDL硬件描述語言主程序流程圖如圖3所示。

結束語

我們采用VHDL硬件描述語言，通過MAX+PLUS Ⅱ開發平臺，經編譯、仿真無誤后，寫入Altera公司EPM7064S器件中，經調試，其性能完全達到設計要求。