基于FPGA的微弱信号检测与实现技术.pdfVIP

第 2 8 卷 第 3 期 重庆邮电大学学报（自然科学版） V o l.2 8 N o .3 2016 年 6 月 Journal o f C hongqing U niversity o f Posts and T elecom m u n ication s( N atural Science E d ition ) Jun. 2016 DOI ：10. 3979/j. i n. 1673-825X . 2016.03. 003 基 于 FPGA 的微弱信号检测与实现技术 高振斌，田晓旭 ( 河北工业大学电子信息工程学院，天津 3〇0401) 摘 要 :研究了杜芬混沌振子 （ Duffing chaos o scillato r) 微弱信号检测算法及其现场可编程门阵列 （ field programma­ ble gate arrays,F P G A ) 实现技术。根据杜芬系统在混屯和大周期 2 种状态下相图的明显区别，运用基于相图分割的 信号检测方法，在 F P G A 上实现了杜芬混沌算法与系统状态判别方法的结合。根 据 并 行 运 算 与 流 水 线 原 理 ，对杜 芬方程的结构进行调整。采用递推数列的方法计算正弦值，以便节约存储空间。使 用 V H D L 硬件语言设计了杜芬 阵子系统中核心的四阶龙格库塔（ fourth order Ruuge Kutta algorithm ,R K 4 )模块和状态检测模块 在，v iv ad o 集成开发 环境下仿真验证了设计的正确性。通过改变策动力的频率，系统可以检测各种频率的微弱正弦信号。经 判 断 ，该 系统可实现对与系统信号同频率信号的检测。 关 键 词 ：微弱信号检测；现场可编程门阵列 （ FPG A ) ; 杜芬混沌阵子；递推数列 中图分类号 :TN 911 .1 2 文献标志码 ： A 文章编号：1 6 7 3 -8 2 5 X (2 0 1 6 )0 3 -2 9 7 -0 6 Weak signal monitoring algorithm and realization technology on the FPGA GAOZhenbin TIANXiaoxu， ( School of Electronic Information Engineering, Hebei University of Technology， Tianjin 300401 ,P. R. China) A bstract ： programmable gate arrays( F PG A ). Considering the obvious differences of phase diagram between two conditions of chaos and large cycle, the method based on the phase diagram sgm entation is proposed and implemented in FPGA. Duffing cha­ otic algorithm and system state identification are combined in FPGA. According to the principle of parallel and pipeline, the structure of duffing equation is adjusted. Further