本文關(guān)鍵詞：基于射頻采樣的多通道數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：射頻采樣模擬器件少、功耗低、靈活、性能高,在雷達(dá)接收機(jī)設(shè)計(jì)中使用越來(lái)越廣泛。隨著超大規(guī)模數(shù)字集成電路(VLSI)技術(shù)的迅猛發(fā)展,雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨勢(shì)是數(shù)字化、體積不斷縮小且性能得到有效提高。本文針對(duì)現(xiàn)代雷達(dá)高性能實(shí)時(shí)信號(hào)處理的需求,對(duì)多通道射頻采樣和高速串行通信進(jìn)行研究,所取得的主要研究成果為:1、對(duì)雷達(dá)接收機(jī)采樣方式及性能指標(biāo)進(jìn)行研究。介紹了工程中常用到的三種不同的雷達(dá)接收機(jī)前端信號(hào)采樣方法�；谏漕l采樣頻率高、帶寬小的特點(diǎn),使用帶通采樣定理并確定采樣率。詳細(xì)闡述了信噪比增益、動(dòng)態(tài)范圍及接收機(jī)靈敏度之間的關(guān)系,并根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行主要器件選型,進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)。2、對(duì)基于射頻采樣的數(shù)字下變頻算法進(jìn)行研究。根據(jù)實(shí)際工程條件,給出四種不同的數(shù)字下變頻實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),并分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。針對(duì)高速射頻采樣,設(shè)計(jì)兩級(jí)DDC算法方案。解決了由于NCO位寬不足而引入的頻偏問(wèn)題,并設(shè)計(jì)高性能抗混疊濾波器。給出兩種常用的測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍的方法,并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),得到AD芯片及AD采集板的動(dòng)態(tài)范圍,其結(jié)果滿足接收機(jī)靈敏度的要求。另外,給出抗混疊濾波器的帶外抑制的測(cè)試方法,并結(jié)合實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù),分析濾波器的凹口特性及對(duì)帶外信號(hào)的抑制能力。3、對(duì)雷達(dá)接收機(jī)抗干擾算法進(jìn)行研究。為了提高雷達(dá)的抗干擾性能,給出兩種抗干擾措施:自適應(yīng)頻率捷變和窄脈沖剔除。詳細(xì)闡述了兩種抗干擾措施的應(yīng)用條件及原理,并給出基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)方案。結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和終端效果觀測(cè),其抗干擾效果良好。4、對(duì)基于GTX的高速串行通信進(jìn)行研究。針對(duì)高性能AD芯片數(shù)據(jù)傳輸速率高的問(wèn)題,在詳細(xì)分析高速傳輸協(xié)議JESD204B的協(xié)議內(nèi)容的基礎(chǔ)上,給出基于FPGA的開(kāi)發(fā)方案。給出一種基于GTX的靈活高效的自定義傳輸協(xié)議,用于板卡之間的光纖通信,并介紹其主要測(cè)試工具IBERT。5、對(duì)FPGA規(guī)范化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。總結(jié)基于FPGA的雷達(dá)信號(hào)處理設(shè)計(jì)流程,著重介紹了FPGA程序開(kāi)發(fā)流程。然后給出基于FPGA的自檢方案設(shè)計(jì),并給出本次設(shè)計(jì)中的自檢方案。最后介紹FPGA時(shí)序設(shè)計(jì)與優(yōu)化的方法與技巧,重點(diǎn)分析異步時(shí)鐘域的處理方法。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1218501