数字下变频的SystemGenerator实现.docx
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2022-11-17
12:24:55
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摘要：阐述了雷达中频正交采样的原理, 研究了使用 System Generator 实现数字下变频的
一种自顶向下的新型设计方法。在 Simulink 中进行了功能仿真验证, 生成了 HDL 代码, 并
在 X ilinx FPGA 中进行了 RTL 的时序仿真分析。
数字下变频的硬件设计主要采用专用 DSP 芯片或 FPGA 实现。与基于软件处理的
DSP 芯片相比,FPGA 的集成度高、逻辑实现能力强、设计灵活性更好。数字下变频采用
FPGA 实现逐渐成为一种趋势。
但是, 由于 VHDL、Verilog 语言的严谨性和 FPGA 内部结构的复杂性, 利用 FPGA
来实现一个高效的数字下变频, 会占去较多的时间。 System Generator 是 Xilinx 公司和
Mathw or ks 合作开发的一款 FPGA 辅助设计工具, 它降低了 FPGA 设计门槛, 使用者只
需在 S imulink 中完成模型的搭建, 启动 System Generator ,就能自动生成 VHDL 或 V eri
log 源程序及其他一些工程文件, 并将系统模型映射到目标器件 FPGA 上进行硬件实现。本
文采用 System Generator 设计了数字下变频, 避开传统设计过程中采用 HDL 编程的复杂
环节, 缩短了设计所需时间。
1、数字下变频的原理
其中, Xi( t) = a(t)cosψ( t), XQ ( t ) = a ( t) sinψ(t)分别成为 x (t)的同相分量和正交分量；
w0 为载频 a (t), ψ(t)分别为包络和相位, 且有如下关系：
在雷达应用中, 输出信号可以表示为：
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