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相控阵天线校准单元高效代码实现技术研究
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2018-02-24
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校准单元是确保阵列天线正常工作的重要组成部分。其主要T作就是对阵列天线每个阵元进行高精度的幅度和相位的测量。通常情况下使用FPCA加载特定的算法即可实现该功能。常用的XILINX或ALTERA公司的FPCA，其内部逻辑资源丰富，实现复杂的数字信号处理功能难度较小，但在宇航应用条件下，上述公司的FPCA存在较大的使用限制。文中将讨论使用ACTEL公司的反熔丝的FPCA实现高精度幅相测量，反熔丝FPCA宇航环境适应能力强，但因为制造工艺不同，其规模相对较小，如SX-A系列A54SX72A。该芯片内部仅有6036个逻辑单元，而且没有内置乘法器。
仿真表明仅仅代码实现一个乘法器也将占用A54SX72A芯片将近12%的逻辑资源。测幅测相中包含下变频和低通滤波，这些都需要使用乘法器。传统方法编写的代码综合后使用的逻辑资源远超出芯片的实际逻辑资源，必须采用经过优化的测幅测相算法，在满足测量精度的前提下有效降低逻辑资源占用量。文中给出幅相测量的一种高效代码实现方法，重点论述了下变频，低通滤波和锁相环模块的高效代码策略。
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