[发明专利]一种基于UVM的相控阵雷达数字波束形成器模块验证方法及其验证平台

摘要

本发明涉及一种基于UVM的相控阵雷达数字波束形成器模块验证方法及其验证平台，该验证方法利用DPI接口在激励产生器模块中构建C函数模型，实现通道数据、加权系数、校正系数以及波束指向系数的复数运算，并完成浮点数到定点数的转换，激励到DBF模块中，同时，验证平台会自动采集经DBF模块运算后的波束信息，并与参考模型进行自动化的结果比对，比对正确的结果会由定点数转换为浮点数后写入文件以供后续处理。本发明的优点是可重用，易维护，高效率，高覆盖，可大大降低DBF模块验证程序的代码量以及后期板上调试的工作量，并提高DBF模块的FPGA逻辑代码的开发效率与质量。

主权项

一种基于UVM的相控阵雷达数字波束形成器模块验证方法，其特在在于：该验证方法包括以下顺序步骤：①在激励产生器模块中定义DPI接口并声明通道数据、加权系数、校正系数以及波束指向系数生成的C函数；②C函数根据参数配置和算法要求，生成相应的通道数据和系数数据，并转换为定点数传递给激励产生器；③驱动器通过TLM接口将激励产生器模块产生的激励数据打包驱动到接口，进而加载到DBF模块上；④监视器模块对DBF模块输出的数据进行采集，一方面发送给参考模型进行结果的自动比对，一方面通过调用DPI接口将采集的数据转换为复平面内代表方向与距离信息，并写入文件，供下一步的数据分析使用；所述激励产生器中通道复信号的产生方法如下：①首先，在激励产生器中声明DPI接口，以及需要调用的通道复信号产生C函数：该C函数与激励产生器通过四个参数来完成数据的交换，分别是阵元数(ELE_NUM)、通道数(CH_NUM)、数据实部(DATA_REAL)以及数据虚部(DATA_IMAG)；②在C函数中，根据雷达方位扫描的起始方向(DIR_START)，结束方向(DIR_END)以及方向变化的步长(DIR_STEP)确定第m个距离单元的扫描角θθ＝(DIR_START+DIR_STEP×m)×π/180进而确定第n个阵元在第m个距离单元的复信号其中，d为天线阵元之间的间距，λ为波长；③最后，将复数据的实部与虚步分别转换为十六位的定点数，通过DPI接口输入给激励产生器，激励产生器根据需要将生成的数据实部与虚部数据加载到接口上，以完成对波束形成器模块中通道数据的激励；所述激励产生器中加权系数的产生方法如下：①首先，在激励产生器中声明DPI接口，以及需要调用的加权系数产生C函数：该C函数与激励产生器通过七个参数来完成数据的交换，分别是阵元数(ELE_NUM)、通道数(CH_NUM)、最大波束数(MAX_BEAM_NUM)、波束组数(BGROUP_NUM、波束集数(BCOMBIN_NUM)、系数实部(COEF_REAL)以及系数虚部(COEF_IMAG)；②在C函数中，根据波束产生的起始方位(RCV_BEAM_START)、终止方位(RCV_BEAM_START)以及步长(RCV_BEAM_STEP)确定第m个波束的扫描角θ0：θ0＝(RCV_BEAM_START+RCV_BEAM_STEP×m)×π/180进而确定第n个阵元在第m个波束的系数其中，d为天线阵元之间的间距，λ为波长；③最后，将系数的实部与虚步分别转换为十六位的定点数，通过DPI接口输入给激励产生器激励产生器根据需要将生成的权系数实部与虚部数据加载到接口上，以完成对波束形成器模块中权系数的激励。