长波信号采集与处理板卡设计

中国电子科技集团公司第二十研究所 丁雨谢

目前全球使用最多的定位授时系统为GNSS(global navigation satellite system全球导航卫星系统)，其依靠覆盖面广，使用方便，定位精度高等优势，在多个领域发挥着巨大的作用，如飞机与舰船的全球定位授时，地形勘测中的定位，交通与个人手机的定位。但考虑到GNSS信号容易被干扰与攻击，因此需要有能够在必要时代替这一系统的新的体系，所以长波信号强度高，抗干扰能力强的特点逐渐被科研人员所重视，并开始对其研究，开始研制相关通信导航设备。目前我国自主建立了长河二号导航系统，以此来保障我国国防和海岸线战略的实施。

本文基于现场可编程门阵列（FPGA）与数字信号处理器（DSP）对长波信号采集与处理板卡进行了设计，并利用仿真软件对ADC前端的带通滤波器进行了仿真设计，以此来保证采集信号的信噪比，为后端的采集与处理打下基础。

1 总体设计

本系统中主要的控制芯片为XILINX公司的XC7K410T，主要的信号处理芯片选择为TI公司的TMS320C6416T。系统通过对外部的长波信号进行带通滤波，然后利用ADC芯片对信号进行采样处理，采样数据首先会进入FPGA，通过FPGA对数据进行预处理之后送入DSP，利用DSP对数据进行进一步的分析处理，最后输出。系统的结构如图1所示。

2 硬件设计

为了保证板卡的正常工作与使用，硬件中包括对外信号接口，电源管理电路与时钟电路。对外信号接口保证板子与外部的交互以及对外部的模拟信号采集还有对外部的模拟信号输出。……