РЕАЛИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАННОГО ФИЛЬТРА В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ НА ПЛИС

Аннотация

Применение фильтров, согласованных с радиосигналами, достаточно распространено
в радиолокации, что способствует улучшению разрешающей способности по дальности, а
также в системах связи и многих других радиотехнических системах, позволяя увеличить
выходного отношение сигнал-шум (ОСШ) по сравнению с входным. Проектирование цифро-
вых устройств на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) типа FPGA
(Field Programmable Gate Array) позволяет достаточно гибко их конфигурировать и созда-
вать прототипы радиотехнических систем для дальнейшей реализации алгоритмов ЦОС на
интегральных схемах специального назначения (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC),
GPU, CPU и т.д. Цифровые устройства на ПЛИС находят широкое применение в мобильных
системах низкой мощности, в то время как ASIC показывают наибольшую производитель-
ность, имея недостаток в виде высокой стоимости разработки. В работе особое внимание
уделено проектированию и реализации фильтра, согласованного с комплексным ЛЧМ-
сигналом, в частотной области на ПЛИС с помощью библиотеки для Matlab / Simulink XilinxSystem Generator for DSP. В статье приведены результаты работы программно-аппаратной
модели как для одиночного точечного объекта, так и для трех точечных объектов с разными
задержками. Показана зависимость выходного ОСШ от входного для линейного и квадра-
тичного детектора огибающей, являющегося оконечным блоком согласованного фильтра.
Проведено сравнение аналитической кривой ОСШВЫХ(ОСШВХ) с кривой, полученной с помо-
щью разработанной программно-аппаратной модели, реализуемой на ПЛИС. В работе пока-
заны преимущества применения Xilinx System Generator для быстрого прототипирования
ЦОС на ПЛИС, также приведен анализ используемых ресурсов ПЛИС для разработанного
согласованного фильтра и его составляющих.