基于FPGA的高频全数字低电平系统算法实现

摘要

本套加速器高频低电平系统(LLRF)是中国ADS注入器Ⅱ高频系统的原型机,其工作频率为162.5 MHz,以实现超导加速腔的幅度与相位稳定控制和谐振频率调节.该系统主要由射频前端和数字信号处理FPGA两部分组成.射频前端主要实现高频信号的上下变频和电平匹配;数字信号处理FPGA是系统的核心,主要完成射频信号幅值与相位的数字稳定控制,超导腔谐振频率控制,以及1 000M以太网通信.在实验室环境下,对该系统进行了幅度和相位稳定度测试,相位稳定度峰峰值为±0.3 °,有效值为0.09°,幅值相对稳定度峰峰值为±5×10-3,有效值为3.2×10-3,达到了设计要求.