[发明专利]实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法及装置

权利要求书

1.一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法，其特征在于：包含以下步骤：

步骤1：将雷达波形产生器中的工作波形模块单独存放于波形产生器的一块工作波形FPGA，预先根据工作波形模块工作时所需不同波形对应的滤波器参数生成不同的FPGA滤波器IP核，并与整个工作波形模块的FPGA工程一起生成多个程序配置文件，存放于波控分机；

步骤2：根据需要切换的波形，波控分机下发滤波器重构指令，并发送该滤波器对应的程序配置文件给主控FPGA的DDR3；

步骤3：根据滤波器重构指令，主控FPGA用自身的临时波形模块替换工作波形模块以使雷达波形不产生中断，并校正不同通道的时延参数，再读取DDR3中的工作波形模块程序配置数据，进行工作波形FPGA程序的更新；

步骤4：在工作波形FPGA程序更新完成并重新产生工作波形后，主控FPGA用工作波形替换临时波形完成滤波器重构。

2.根据权利要求1所述的一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法，其特征在于：步骤1的具体步骤为：步骤11：预先根据工作时所需的多种波形计算出对应的滤波器参数，并使用MATLAB根据这些滤波器参数生成对应的滤波器系数COE文件；

步骤12：将步骤11生成的COE文件导入FPGA设计软件的IP核设置工具内生成滤波器IP核，并使用FPGA设计软件将IP核与整个FPGA工程一起综合实现后得到程序配置文件；

步骤13：将步骤13生成的程序配置文件按照对应的不同波形存放于波控分机。

3.一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的装置，其特征在于：包括波控分机和波形产生器，其中波形产生器包括光电转换模块、主控FPGA、工作波形FPGA、DDR3、FLASH和D/A转换模块，波控分机包括有人机交互界面的电脑和光电转接板，光电转换模块用来收发波控光信号，进行波控分机和主控FPGA的数据传输，

主控FPGA用来接收和处理波控分机的数据，并控制工作波形FPGA的配置，同时产生临时波形；

工作波形FPGA用来生成工作波形；DDR3用来存储波控分机发送过来经过解调的波形数据和程序配置数据；FLASH用来存储主控FPGA和工作波形FPGA的程序配置数据；

主控FPGA包含数据处理模块、临时波形模块和数据选择模块；

临时波形模块内部包括NCO混频、FIR与CIC滤波器以及波形形式控制；NCO混频通过数控振荡器IP核生成点频数据与波形进行混频完成频率调整；FIR与CIC滤波器对混频数据进行插值滤波，滤除混频产生的镜像频率，并使混频数据的数据率调整到与临时波形DAC数据一致；

工作波形FPGA内部装载的工作波形模块与临时波形模块一致，工作波形FPGA中的FIR与CIC滤波器根据不同的混频过程，设置滤波器阶数、插入损耗、采样率、截止频率和截止频率处的幅值衰减，MATLAB软件中根据这些参数生成滤波器系数COE文件，将该文件导入FPGA设计软件的IP核设置工具内生成滤波器IP核，并使用FPGA设计软件将IP核与整个FPGA工程一起综合实现后得到程序配置文件，最终烧录到工作波形FPGA中实现这些参数的设置。

4.根据权利要求3所述的一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的装置，其特征在于：数据处理模块包含数据编码解码模块、控制指令操作模块、数据读写模块、程序加载模块、监测上报模块；数据编码解码模块包含编码和解码功能，解码时根据自定义通信协议通过帧头和命令控制字来解码出波形数据、波形形式参数、程序配置数据、时延数据和控制信息，编码时将上报状态和上报参数打包上传；控制指令操作模块根据解码出来的控制信息完成各种要求的任务；数据读写模块将解码出来的数据缓存到DDR3和主控FPGA内部，在输出波形时将波形数据从外部DDR3中读取出来与控制信息一起发送给临时波形模块和工作波形模块，在重新配置工作波形FPGA时从外部DDR3中读取程序配置数据发送给程序加载模块；程序加载模块用来操作工作波形FPGA的程序加载过程；监测上报模块用来检测波形产生器状态，并上报状态和反馈部分参数。