- 基于FPGA的雷達(dá)脈沖預(yù)分選器設(shè)計(jì)

基于CAM的關(guān)聯(lián)比較器原理如圖5所示，三個(gè)CAM中分別存儲(chǔ)了多部雷達(dá)的RF，DOA，PW參數(shù)。當(dāng)PDW進(jìn)來(lái)時(shí)，如果CAM中有與之匹配的參數(shù)，則MATCH標(biāo)志位輸出1，并輸出參數(shù)地址，根據(jù)輸出三個(gè)CAM輸出的地址和MATCH標(biāo)志位判定輻射源編號(hào)。同傳統(tǒng)方法一樣，這種方法也可以進(jìn)行多路組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)PDw的高速處理。

3 基于CAM的關(guān)聯(lián)比較器的FPGA實(shí)現(xiàn)
    本文使用的FPGA為Xilinx公司Virtex 4系列的XC4VSX55。ISE11．1為用戶提供了CAM版本為6．1的IP核，其配置界面如圖6所示。 
 

3．1 地址匹配類型
    CAM輸出地址匹配類型有三種配置，默認(rèn)為binary encoded，也就是輸出匹配的地址信息。另外，也可以配置成single-match unencoded和multi-match unencoded，這兩種模式輸出的就是一個(gè)位數(shù)與CAM內(nèi)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)相同的二進(jìn)制編碼，與之匹配的位為1，其余為0。例如，CAM中有8個(gè)數(shù)據(jù)，輸入的數(shù)據(jù)與第3個(gè)數(shù)匹配，則輸出00100000。
3．2 三態(tài)模式
    標(biāo)準(zhǔn)三態(tài)模式是指寫(xiě)入CAM的內(nèi)容可以為1，O和X，X是指不關(guān)心的位，任何值與X比較的結(jié)果都是認(rèn)為是匹配的，比如與10X1匹配的內(nèi)容為1011，1001。增強(qiáng)三態(tài)模式比標(biāo)準(zhǔn)模式多了一個(gè)U，U和X剛好相反，指的是任何值與U比較的結(jié)果都是認(rèn)為是不匹配的。
    經(jīng)過(guò)對(duì)CAM核的分析，三態(tài)模式中X的引入可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的匹配，這樣CAM中的一個(gè)值不但可以對(duì)應(yīng)容差范圍內(nèi)的多個(gè)值，也可以對(duì)應(yīng)參數(shù)捷變雷達(dá)的中參數(shù)的多個(gè)值。例如，雷達(dá)的頻率參數(shù)范圍是01111100b≤RF≤01111111b，CAM中只要預(yù)存二進(jìn)制數(shù)011111XX就可以實(shí)現(xiàn)。利用這個(gè)原理，本文使用Active-HDL 8．2軟件在FPGA中實(shí)現(xiàn)了預(yù)分選器的設(shè)計(jì)。
    對(duì)CAM和RAM單元的初始化數(shù)據(jù)寫(xiě)入既可預(yù)先初始化，也可在系統(tǒng)工作過(guò)程中實(shí)時(shí)更新。在雷達(dá)信號(hào)預(yù)分選應(yīng)用中可將已知輻射源庫(kù)利用初始化內(nèi)存文件對(duì)CAM和RAM進(jìn)行初始化。對(duì)未知輻射源參數(shù)可在系統(tǒng)工作過(guò)程中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)寫(xiě)入。

圖7為在Active-HDL8．2中的仿真圖，從輸入的PDW可以得到PW=101，DOA=162，RF=202，三個(gè)參數(shù)分別進(jìn)入相應(yīng)的CAM中得到匹配結(jié)果和匹配標(biāo)志，最終得到與編號(hào)為18的雷達(dá)匹配。

4 結(jié)語(yǔ)
    基于CAM的關(guān)聯(lián)比較器在雷達(dá)信號(hào)預(yù)分選中具有重要意義，能夠極大地提高信號(hào)分選的速度，為后端處理節(jié)省更多的時(shí)間。本系統(tǒng)在FPGA內(nèi)設(shè)計(jì)了基于CAM的關(guān)聯(lián)比較器，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)信號(hào)的快速預(yù)分選，達(dá)到了實(shí)時(shí)性和可靠性的要求。

STM32/STM8

意法半導(dǎo)體/ST/STM