波控处理板硬件由波控处理FPGA模块、角度补偿数据存储模块、电平转换模块、电源模块等关键模块组成。FPGA模块单元,选用中科亿海微基于静态存储器结构的EQ6HL45,主要实现子阵选择、波控码计算和通信控制功能,可根据需求定制不同天线阵列形状,负责与信号处理模块和TR组件的协议解析和波控码数据通信;角度补偿数据存储模块单元,主要实现角度补偿数据的存储和读取,提高角度的指向精度;电平转换模块实现FPGA与外部模块之间的电平转换及信号驱动、隔离;电源模块单元由多路DC/DC电路构成,主要实现内部电源的产生和外部供电输出。
集成了波控处理控制软件算法,通过波束控制FPGA软件实现,主要用于接收信号处理机的工作模式控制信号、T/R控制、LD加载控制信息、数据加载和波束指向控制信号,完成对相控阵天线接收通道校准、发射通道校准、补偿表加载、波束指向控制、T/R开关切换等功能。本方案配有上位机软件,方便开发人员验证使用,实现模拟信处通信功能、角度补偿Flash读写及模拟TR组件通信功能。上位机界面如下图所示:
■ 波控处理板:具有尺寸小、功耗低、控制通道多等特点
● 器件国产化率100%;
● 板卡尺寸为10cm×9cm;
● 功耗小于3W;
● 独立并行控制TR组件可达16路;
● 百兆网口、SPI、异步422等多种接口并存;
● 具有良好的扩展性,可多板并行使用;
● 可适应方形、圆形、十字型等多种形状阵面。
■ 软件算法:具有可定制能力
● IP适应阵面异形能力强;
● 可根据用户的实际天线阵行,灵活调整控制通道;
● 可选择控制不同的子阵模块,确保波束指向精准和系统运行高效;
● 具有解析装订角度的功能;
● 具有根据不同TR阵面形状产生相应波控码的功能;
● 具有实时精确补偿的功能;
● 具有同步控制多路TR组件的功能。
● 波束角度指向精度可达1/16384度;
● 响应周期不大于2ms。
■ 上位机软件:提供高效、直观的人机交互界面
● 具有模拟信处通信功能;
● 具有对存储补偿数据Flash的读、写功能;
● 具有模拟TR的数据收发功能。