一种基于UVM的数字波束形成器模块级验证方法

来源：用户分享时间：2025/11/30 5:29:21 本文由

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作者：习建博潘浩邓庆勇

来源：《山东工业技术》2017年第14期

摘要：本文介绍一种基于UVM验证方法的相控阵雷达数字波束形成模块（DBF）的验证平台及其实现方法。该方法利用DPI接口在激励产生器模块（sequence）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，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。

关键词：数字波束形成；UVM；仿真验证；验证方法学 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.264 1 引言

数字波束形成（DBF）一直是相控阵雷达的关键技术，传统的数字波束形成器设计流程在选定FPGA 器件后，先进行硬件描述语言的设计输入，简单仿真后就综合出网表并下载到目标板进行调试。仿真验证一般不会作为主要的保证设计质量的手段，也不会使用任何验证方法学。但是伴随DBF系统规模以及设计复杂度的提高，仅靠后期板上调试会浪费大量时间，并且难于定位逻辑错误，所以仿真验证在数字波束形成器模块的设计流程中的重要性逐渐提高，并且倾向使用芯片验证中用到的方法学。 2 DBF基本原理

DBF采用数字处理方法，对于某一方向入射信号，补偿由于传感器在空间位置不同而引起的传播路程差导致的相位差，实现同相叠加，从而实现该方向的最大能量接收，完成该方向上波束形成，主要完成下列运算：（1）

式中，f （t）为目标接收信息；k为波束号；d为阵元间距；为发射载波波长；为目标信号相对天线阵面法线的入射角；n为第n通道；N 为天线阵面上垂直向排列的阵元数；W 为加权系数；C为校正参数；反映波束指向。（2）

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