基于ChannelCore Flex IP的信道化接收机系统介绍

近日Novator公司获得了RFEL（射频引擎有限公司）开发的ChannelCore Flex IP核的使用授权，并将其应用到NCR-2000信道接收机中，NCR-2000采用了丰富的NI PXIe FlexRIO FPGA模块， PXIe-7975R PXIe FPGA模块用于实例化ChannelCore Flex IP核实现模拟射频RF信号的前期处理，NI矢量信号分析（VSA）模块用于信号的频谱分析，VSA模块可以选择NI PXIe-5667 3.6GHz VSA模块或者PXIe-5668R高性能26.5GHz宽频信号分析模块，以上NI PXIe模块都是基于Xilinx Kintex-7系列FPGA器件。（图1：Novator公司推出的信道化射频信号接收机NCR-2000）

信道化信号接收被认为是一种理想的解决方案，具有良好的选择性、灵敏度和带宽覆盖，但是传统的方式是每个信道都需要一个单独的接收机，这对于工作在GHz范围的系统，可能需要上千***立的接收机，这样就会使得系统变得笨重，同时显著增加了成本。

RFEL推出的ChannelCore Flex IP核则重新定义了信道化技术，它能够支持现在大量的DDC（数字下变频）信道，其所消耗的FPGA资源与信道数的对数成正比，使上千个信道可以在合适的尺寸的FPGA器件上实现，此外每个信道具备独立的带宽并且在操作时可以改变调频控制。

图2：RFEL ChannelCore Flex IP核设计结构

ChannelCore Flex IP核能够实时处理GHz带宽的信号输入，最多支持16个射频信号接收器的数据输入，所有通道并行化处理互不干扰，精度可达到0.06Hz，完全能够满足高性能信道化接收系统的要求。通过在FPGA上实现高级的算法和高度优化，充分发挥了FPGA器件优势的同时提供了更好的灵活性和性能。适用的应用场景包括软件定义无线电（SDR）、电子对抗、频谱监测、多通道微型解调器直接反馈环节和仪表测量等。
这种基于IP核的方案重构关键在于FPGA器件的发展，随着生产工艺技术的不断进步，FPGA包含的资源越来越多，性能也越来越强大，Xilinx推出的全可编程（All Programmable）器件以及UltraScale+ MPSoC多核异构器件使得FPGA在更多的领域成为工程师首选的硬件平台解决方案。