[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

说明书

本发明属于波形产生领域，具体涉及一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法及装置。本发明通过将工作波形模块单独放置在另一块工作波形FPGA，并在线加载工作波形FPGA程序配置文件，解决了原来无法实时在线更新波形产生器内部数字滤波器的功能。本发明在通过更新工作FPGA程序来重构工作波形模块时添加了临时波形来代替工作波形，并通过时延校正，补偿了不同通道的时延差，以使在工作时能不影响雷达的正常使用，达到边工作边实时在线重构数字滤波器的功能。

技术领域

本发明属于波形产生领域，具体涉及一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法及装置。

背景技术

当今随着作战场景的复杂化，全数字化雷达的设计改进更加迫切。全数字化雷达需要将更多功能放入数字可控器件来完成，其中波形产生器的部分混频滤波都需要由FPGA来实现。

而传统设计波形产生器的FPGA功能模块时，大量使用FPGA的IP核来简化设计，特别是数字滤波器，多种不同数字滤波器都有自身对应的IP核。但使用FPGA的IP核简化设计数字滤波器时，由于滤波器IP核生成时一般需要预置MATLAB生成的滤波器系数COE文件，一旦数字滤波器设计完成最终配置到FPGA后，数字滤波器的参数无法修改。而如果采用数字滤波器组方式来切换滤波器通道的设计方法，FPGA内部的资源又常常不够用。

采用传统数字滤波器设计方法时，当波形产生器内部的数字滤波器设计完成最终配置到FPGA并交付使用后，如果想要修改数字滤波器，只能拆卸波形产生器并重新烧录包含新数字滤波器参数的FPGA程序。这种方法既费时又繁琐，还影响正常使用，因此，研究一种不中断工作实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法及装置。本发明在波形产生器中使用2个FPGA：其中一个作为主控FPGA，执行数据编码解码、控制指令操作、数据读写、监测上报、数据选择和加载另一个工作波形FPGA的更新程序，并且还完成临时波形的产生；另一个作为工作波形FPGA，只负责工作波形的产生。本发明实现了在工作时不中断工作实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的功能。

本发明的技术方案是：一种实时在线重构波形产生器内部数字滤波器的方法，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；

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。