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基于 FPGA 的多通道高速实时信号处理系统设计 冼友伦，卢护林，苏 涛 （西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 陕西 西安 710071） 摘 要：在高速实时信号处理系统中常采用 FPGA+DSP 的架构，根据各自的优点，FPGA 主要做前端 信号处理和系统控制。本文结合具体工程项目，分析设计如何将中频正交采样（DDC）在 FPGA中实现 ， FPGA 如何与TS201 实现高速链路口通信，以及多路信号并行实时处理在 FPGA 中的实现。 关键字：多通道；DDC；实时信号处理；链路口通信；FPGA Real-time multi-channel high-speed signal processing system design based on FPGA XIAN Youlun, LU Hulin, SU Tao (Key Lab for Radar Signal Processing, Xidian University, Xi′an, 710071, China) Abstract: In high-speed real-time signal processing systems are often used FPGA + DSP architecture .In accordance with their respective advantages, FPGA is often used as front-end signal processing and system control. This paper for specific projects, analysis of how to design IF orthogonal sampling (DDC) in FPGA implementation, how to achieve FPGA communication with the TS201 use link-port, and multiple real-time signal parallel processing in the FPGA to achieve. Key words: Multi-channel; DDC; Real-time signal processing; link-port Communication; FPGA 1.引言 在很多高速信号处理中常采用 FPGA+DSP 的结构，FPGA 主要做时序控制和前端处理，DSP 主要做后 端信号处理。对于 FPGA而言他的控制能力强，有很好的并行处理优势这些都是 DSP 所不及的，但是不 像 DSP，FPGA 没有专门的寄存器和控制器，而且存储空间小。因此，对于 FPGA 接口电路的设计和数据 通信是显得非常关键。同时，FPGA 在处理整数乘累加时很有优势，但在处理浮点数和除法运算时就非 常耗资源，要把一个信号处理算成功地在 FPGA上实现，必须对算法有深刻的理解和详细的分析优化。 本文结合具体信号处理系统，主要讨论 FPGA 在信号处理和接口通信中的具体实现。该系统 FPGA 主要并行实时处理 4 路高速 AD 采样的中频信号，首先进行数字下变频（DDC），再把处理结果通过链路 口传给 TS201，同时用链路口接收 DSP 的处理结果，并传给后板，同时 FPGA 对整个系统做控制。经过 系统实测验证，该系统设计已成功运用在具体工程中。 2.系统结构 本系统主要由1片FPGA：Altera公司的CycloneII系列EP2C70F672I8和4片ADI公司的TS201，4片 Linear公司的高速ADC--Ltc2248；其系统结构如图2.1所示。 图 2.1 系统结构 该系统主要工作流程是 FPGA 接收4 路高速 AD 采集的中频信号，通过前端信号处理（DDC）再通过 链路口分别传给 4 片DSP，DSP 把处理好的结果回传给 FPGA，最后 FPGA 再将结果传给后端信号处理板。 在