FPGA基于一体化二维DBF设计：提高灵活性与资源利用

本文档主要探讨了一种创新的基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的二维数字波束形成(DBF)实现方法，针对的是数字阵列体制雷达信号处理中的关键环节。DBF在雷达系统中负责通过空间积累多通道回波数据，从而显著提高信噪比，实现更精确的目标定位。传统的二维DBF处理通常采用降维策略，将复杂的二维数据分解为方位和俯仰两个独立维度，进行单独的乘累加运算，这种方法虽然节省了FPGA中的乘法器资源，但限制了波束形成过程的灵活性，并且DBF模块的复用性不高。 然而，本文提出了一种突破性的方法，即阵元直接加权，这种方法充分利用了FPGA中大量的乘法器资源，允许实时调整波束形成参数，极大地提高了系统的灵活性。作者们利用FPGA内的DSP48（Digital Signal Processing Unit）进行级联，构建了复乘模块。这种设计策略优化了FPGA内部的时间序列性能，即使在保持资源利用率不变的情况下，也能支持更多的波束生成，这对于现代雷达系统来说是非常重要的，因为它能够适应不同的应用场景和目标跟踪需求。 该论文的研究对象是针对火控雷达技术领域，由陈亮等研究人员在西安电子工程研究所和陆军装备部驻西安地区军事代表局合作完成。他们的工作不仅解决了传统DBF实现方法的局限，还为二维面阵雷达的信号处理提供了一个高效且灵活的解决方案。文章发表在2020年的《火控雷达技术》期刊上，具有较高的学术价值和实用意义，其引用格式为陈亮等人发表的"一种基于FPGA的二维DBF实现方法"，并被赋予了独特的DOI标识符。 这篇论文为FPGA在雷达信号处理中的应用提供了新的思路和技术支持，对于提升雷达系统的性能和效率具有重要意义，对于从事雷达工程和FPGA技术开发的专业人士具有很高的参考价值。