本文關(guān)鍵詞：基于SOPC的船用雷達(dá)處理單元研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船用導(dǎo)航雷達(dá)在船舶進(jìn)出港、航行、避險(xiǎn)中發(fā)揮著重要的作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們對船用導(dǎo)航雷達(dá)顯示屏分辨率的要求越來越高。由于存在高速的數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，內(nèi)置顯示控制器的單塊處理器芯片難以滿足高分辨率顯示器顯示的雷達(dá)系統(tǒng)要求。采用外加數(shù)據(jù)處理單元和顯示控制單元的方法，又會(huì)大大增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，給系統(tǒng)布局布線等工作帶來很大困難，并且芯片間的高速數(shù)據(jù)傳輸，很容易導(dǎo)致瓶頸問題的出現(xiàn)。 本文基于片上可編程系統(tǒng)（SOPC）技術(shù)，提出在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)船用導(dǎo)航雷達(dá)處理單元的方法，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)的快速處理、傳輸和對雷達(dá)圖像的高分辨率顯示器顯示。主要內(nèi)容包括： 1．研究船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集和處理，各算法間采用了流水處理架構(gòu)，并使用硬件可編程邏輯實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崟r(shí)、快速地對雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提出一種恒虛警率目標(biāo)檢測方法，與傳統(tǒng)的均值類恒虛警率檢測器相比，在非均勻雜波背景下或是存在目標(biāo)干擾的情況下，具有更好的目標(biāo)檢測性能。 2．研究基于AXI4協(xié)議的設(shè)備互聯(lián)，基于AXI4協(xié)議構(gòu)建了SOPC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用戶模塊的設(shè)計(jì)、插入以及系統(tǒng)各個(gè)模塊與處理器總線的互聯(lián)。 3．研究船舶導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)顯示控制硬件架構(gòu)，提出了一種可行的顯示控制架構(gòu)，使得系統(tǒng)支持1024*768以上分辨率的圖像顯示，提出雷達(dá)圖像和GUI界面的硬件圖層疊加，使得雷達(dá)圖像的繪制變得流暢。 4．研究FPGA可編程邏輯和微處理器間的高速數(shù)據(jù)傳輸問題，通過在SOPC系統(tǒng)中使用DMA，實(shí)現(xiàn)FPGA和微處理器間的高速數(shù)據(jù)傳輸。 通過上述研究，，在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)了高速雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集、處理、Linux系統(tǒng)和雷達(dá)GUI的移植以及高分辨率顯示器顯示的支持，達(dá)到了用單塊芯片實(shí)現(xiàn)船用導(dǎo)航雷達(dá)處理單元的目的。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)航雷達(dá) SOPC 目標(biāo)檢測 顯示控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U665.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究目的及意義11-12
• 1.2 發(fā)展及現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 船用雷達(dá)發(fā)展12-13
• 1.2.2 雷達(dá)回波數(shù)據(jù)處理13-14
• 1.2.3 SOPC 發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 SOPC 系統(tǒng)理論17-31
• 2.1 基于 SOPC 的嵌入式系統(tǒng)17-18
• 2.2 AXI4 互聯(lián)總線18-23
• 2.2.1 AXI4 互聯(lián)模型19-23
• 2.3 高速數(shù)據(jù)采集23-25
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采集架構(gòu)23-24
• 2.3.2 中斷和 DMA 傳輸24-25
• 2.4 顯示控制架構(gòu)25-27
• 2.5 U-BOOT及 LINUX系統(tǒng)移植27-30
• 2.5.1 U-Boot27-28
• 2.5.2 Linux 系統(tǒng)移植28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 雷達(dá)處理單元 SOPC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-51
• 3.1 方案分析31-33
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)33-35
• 3.2.1 平臺(tái)介紹33
• 3.2.2 SOPC 硬件設(shè)計(jì)33-35
• 3.2.3 SOPC 軟件設(shè)計(jì)35
• 3.3 系統(tǒng)啟動(dòng)35-39
• 3.3.1 啟動(dòng)所需信息35-37
• 3.3.2 啟動(dòng)流程37-39
• 3.4 雷達(dá)數(shù)據(jù)處理單元39-40
• 3.5 顯示控制器40-47
• 3.5.1 顯示數(shù)據(jù)流40-42
• 3.5.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)42-43
• 3.5.3 硬件圖層疊加43-45
• 3.5.4 行場同步45-47
• 3.6 互聯(lián)47-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第四章 雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-72
• 4.1 相位提取51-53
• 4.1.1 雷達(dá)碼盤工作原理51-52
• 4.1.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.1.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果53
• 4.2 內(nèi)插或抽取53-56
• 4.2.1 內(nèi)插抽取原理53-54
• 4.2.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)54-55
• 4.2.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果55-56
• 4.3 脈沖累積56-59
• 4.3.1 算法原理56-57
• 4.3.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)57-58
• 4.3.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果58-59
• 4.4 中值濾波59-62
• 4.4.1 算法原理59-60
• 4.4.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)60-61
• 4.4.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果61-62
• 4.5 海雜波背景下的恒虛警率目標(biāo)檢測62-69
• 4.5.1 算法原理62-66
• 4.5.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)66-67
• 4.5.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果67-69
• 4.6 坐標(biāo)變換69-71
• 4.6.1 坐標(biāo)變換原理69
• 4.6.2 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)69-70
• 4.6.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果70-71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 第五章 設(shè)計(jì)驗(yàn)證72-79
• 5.1 驗(yàn)證環(huán)境72
• 5.2 系統(tǒng)啟動(dòng)驗(yàn)證72-73
• 5.3 顯示控制器驗(yàn)證73-75
• 5.4 雷達(dá)數(shù)據(jù)處理及顯示效果驗(yàn)證75-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-80
• 6.1 本研究的主要貢獻(xiàn)79
• 6.2 下步的工作展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻讀碩士期間取得的研究成果84-85

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本文編號(hào)：254793