基于FPGA的高速数据采集处理系统的设计与实现 (3)
技术的厂商不多，因此很难在实际应用中找到一种满足需要的高采集速率和大存储容
量的软硬件系统，这种情况很长一段时间限制了高速数据采集技术在我国的应用。虽
然我国的数据采集系统目前在世界上并不先进，但近年来集成工艺不断发展，器件性
能逐渐提高，相信我国的数据采集处理系统将会有长足发展[6]。
1.3 课题研究内容
本课题以雷达电磁环境模拟器中的高数数据采集系统为背景，采用 ALTERA 公司
的 EP3SE110 FPGA 设计、实现对带宽为 400MHz 的中频信号进行采集、存储和处理的
硬件系统，并在硬件平台上完成 FPGA 的软件设计。
高速数据采集处理系统的主要技术要求包括： 中频频率250MHz， 信号带宽400MHz，
ADC 转换速率≥900MSPS，分辨率 8bit，ADC 通道数：2 通道，采样存储深度≥8M Byte，
存储器类型：DDR2、SSRAM。
在高速数据采集系统的基础上，介绍了雷达电磁环境模拟器的主要技术——数字
射频存储器(DRFM)技术，并对雷达电子战中常用的干扰技术，如多普勒频移、密集目
标干扰的产生等作了研究。
在测试阶段， 我们借助测试工装， 模拟产生雷达脉冲信号和工作组件的控制信号，通过频谱仪和示波器观察模拟器输出波形， 对于一些复杂信号， 如密集目标干扰信号，
通过高速示波器对输出波形进行高速采集，保存为 matlab 能处理的数据格式，将数据导入到 matlab 后作脉压处理，观察波形。经测试，输出波形与理论值基本吻合，
从而验证了系统设计的正确性。
1.4 论文章节安排
本文共分为四章，重点介绍了高速数据采集的相关理论、硬件组成和数据采集及
数据处理的 FPGA软件设计。
第一章，介绍了课题的研究背景和发展现状，并对课题的主要研究内容和论文章
节安排进行简单的介绍。
第二章，对高速数据采集的相关理论进行了简单的介绍，包括采样定理和数字射
频存储技术。
第三章，较为详细的介绍了雷达电磁环境模拟器中部分电路的设计，涉及各个功
能模块的设计和芯片的选型等。
第四章，较为详细的讲述了雷达电磁环境模拟器中部分FPGA软件的设计，涉及
数据采集与存储，并用 FPGA对采集数据进行处理，比如产生多普勒移频，密集多假
目标干扰等。