基于FPGA的高精度大動態(tài)延時系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、高精度大動態(tài)延時系統(tǒng)在電子系統(tǒng)中有廣泛的應用空間。延時電路的研究方法呈現(xiàn)多元化，主要分為光纖延時、模擬電路延時、數(shù)字電路延時。每一類延時方法都有各自的優(yōu)缺點，很難同時滿足高精度、大動態(tài)范圍、集成化等性能指標。隨著 FPGA技術的發(fā)展，提供了在器件內部構建高精度大動態(tài)延時系統(tǒng)的條件。由于 FPGA芯片的許多優(yōu)良特性，廣泛應用于雷達系統(tǒng)，延時系統(tǒng)與其他信號處理模塊集成于芯片內部，將會有非常重要的工程意義。
　　本文從實際工程應用出發(fā)，

2、設計了一個對信號進行高精度大動態(tài)延時的系統(tǒng)。主要完成了以下工作。
　　1.對延時電路的設計方案進行了歸納總結，得出高精度大動態(tài)延時電路的設計思路，分為粗細延時的策略。將 FPGA相關的延時方案進行了深入的分析，總結了粗細延時在FPGA內部實現(xiàn)的各種設計方法。通過對比各種方案，確立了延時系統(tǒng)的設計方案。對延時系統(tǒng)方案中影響精度的關鍵因素進行了探討。
　　2.延時系統(tǒng)設計方案中，核心的技術是對鎖相環(huán)進行高精度相位調整操作。詳細分

3、析了鎖相環(huán)的原理與結構，并對器件內部嵌入的PLL結構進行了說明。對掃描鏈中參數(shù)之間的關系進行了梳理，重點介紹了鎖相環(huán)的重配置和動態(tài)相位調整功能。
　　3.結合工程指標，完成了高精度大動態(tài)延時系統(tǒng)的整體設計與實現(xiàn)，包括計數(shù)器延時模塊、具有動態(tài)相位調整功能的鎖相環(huán)模塊，同頻異相采樣模塊，線性調頻信號產生模塊，串口通信模塊。對每一模塊的設計原理和方法都做了說明。解決了異步時鐘采樣產生亞穩(wěn)態(tài)的問題。
　　4.基于FPGA開發(fā)板，將整