隨著集成電路技術的不斷發(fā)展及工程實際應用,使得電子線路設計規(guī)模和集成度不斷地提高,同時系統(tǒng)設計思想和方法不斷革新,進而帶動了信息與信息處理學科的迅速發(fā)展,其中FPGA(現場可編程門陣列)正處于革命性的數字信號處理技術的前沿。本課題開展了對FPGA芯片的實際工程運用設計,以其為平臺,完成了炮口測速雷達處理系統(tǒng)的相應功能。對于接收機而言,數字化是提高性能的有效途徑,也是當今社會的必然要求,所以本論文采用了軟件無線電思想的數字接收機結構,能有效地完成接收機的數字化要求,并且為提高系統(tǒng)與環(huán)境的交互性及實時性,成功搭建了基于FPGA的片上系統(tǒng),靈活、高效和低成本地完成了測速雷達系統(tǒng)的設計。 本篇論文介紹了炮口測速系統(tǒng)處理原理,提出了對多普勒信號進行數字處理的具體方案,實現了對中頻信號的數字下變頻、FFT處理及通過搭建的片上系統(tǒng)計算和傳輸所提取的頻譜信息,根據多普勒原理從頻譜信息得到速度值,最終在上位機顯示出膛初速。完成了硬件電路設計,經過對系統(tǒng)的反復調試和不斷改進,所得結果與理論吻合,表明本系統(tǒng)能夠完成測量出膛初速的任務。

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 論文的主要內容及意義
2 接收機理論基礎
    2.1 軟件無線電技術
    2.2 接收機部分性能分析
        2.2.1 噪聲
        2.2.2 靈敏度
        2.2.3 選擇性
        2.2.4 接收機性能
    2.3 信號采樣理論
        2.3.1 Nyquist采樣定理
        2.3.2 帶通采樣理論
    2.4 多速率信號處理
        2.4.1 整數倍抽取
        2.4.2 整數倍內插
    2.5 多普勒測速原理
3 FPGA功能設計與實現
    3.1 數字正交相干解調理論
        3.1.1 低通濾波法
        3.1.2 Bessel插值法
        3.1.3 多項濾波法
    3.2 數字解調FPGA具體實現
        3.2.1 符號修正
        3.2.2 奇偶抽取模塊
        3.2.3 FIR濾波
        3.2.4 CIC濾波器設計
            3.2.4.1 CIC濾波器的基本原理
            3.2.4.2 CIC濾波器的仿真
            3.2.4.3 CIC濾波器FPGA工程實現
    3.3 快速傅立葉變換理論
        3.3.1 FFT算法原理
        3.3.2 FFT的運算量
        3.3.3 FFT的工程實現
        3.3.4 FFT局部仿真
    3.4 FIFO模塊
        3.4.1 FIFO工作原理
        3.4.2 FIFO工程實現
        3.4.3 FIFO功能仿真
    3.5 SOPC模塊設計
        3.5.1 SOPC基本介紹
        3.5.2 SOPC系統(tǒng)組成
        3.5.3 SOPC工作原理
        3.5.4 Avalon總線
4 硬件電路設計
    4.1 時鐘模塊
    4.2 A/D轉換器件
    4.3 FPGA的硬件實現
        4.3.1 FPGA特點
        4.3.2 FPGA芯片選擇
    4.4 SDRAM設計
    4.5 串口設計
        4.5.1 電平轉換芯片MAX3221
        4.5.2 UART接口電路設計
    4.6 PCB板設計
5 實驗調試與結果分析
    5.1 在線調試流程
    5.2 系統(tǒng)測試結果及分析
總結與展望
致謝
參考文獻



本文編號：3797623