基于FPGA的微波輻射計數控系統設計與實現

　　圖8為Modelsim仿真的冷源定標和AGC值存儲部分波形圖。

　　Modelsim仿真有2種激勵輸入方式，一種是傳統的波形輸入，另一種是通過編寫代碼，對輸入產生預定的激勵，這種方式能夠產生更為復雜的激勵，提供更高的功能覆蓋率，并且可移植性更好，驗證速度更快[5]。

　　本文設計了一個對整個FPGA模塊進行測試的Testbench，模仿了A/D芯片采集的數據，可以驗證定標過程中生成AGC調整值的準確性和存儲器讀寫科學數據和定標數據的準確性。冷源定標過程中，程序首先為多路選擇器提供地址信號addrch和addrte，依次對接收機10個通道進行數據采集。當冷源輸出adout小于3.3 V，轉換為步長即2A7E時， 程序將逐步減小AGC調整值，并通過D/A片選信號csa和csb送入D/A轉換器，直到冷源輸出高于2A7E時，將冷源定標輸出和AGC調整值存入RAM中。結果表明，FPGA各模塊工作正常，符合設計要求。

　　本文結合微波輻射計工程實現的要求，討論了微波輻射計的數據處理與控制系統的原理，并采用現場可編程門陣列(FPGA)實現了該數控系統的硬件設計和FPGA模塊設計，進行了部分模塊的功能仿真和時序仿真，通過了系統調試仿真驗證，達到了設備小型化的設計目的；同時，采用FPGA進行設計，提高了程序的可移植性，并通過了可靠性和穩定性的分析設計，從而能夠有效保證系統穩定可靠地工作。

　　參考文獻

　　[1] Jorgen Pihlflyckt.Control and measurement system for multi-channel microwave radiometer[C/OL].Russia：Helsinki University of technology，2007-02-12.http：//lib.tkk.fi/Dipl/2007/urn007760.pdf.

　　[2] 黃瑩珠.基于FPGA技術的微波濕度計數據處理與控制單元的設計與仿真[D].北京：中國科學院研究生院，2007.

　　[3] 孫茂華，鄭震藩，張升偉，等.風云三號衛星微波濕度計數據處理與系統控制的冗余設計方案[J].遙感技術與應用，2007(2).

　　[4] 段吉海，黃智偉.基于CPLD/FPGA的數字通信系統建模與設計[M].北京：電子工業出版社，2004.

　　[5] 薛小剛，葛毅敏.Xilinx ISE 9.X FPGA/CPLD設計指南[M]. 北京：人民郵電出版社，2007.