發(fā)布時(shí)間：2017-12-11 07:32

  本文關(guān)鍵詞：基于MPC8536的雷達(dá)嵌入式數(shù)據(jù)處理平臺設(shè)計(jì)

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【摘要】：機(jī)載雷達(dá)通常要求具備氣象探測、防撞、火力控制甚至目標(biāo)搜索、多目標(biāo)跟蹤和識別等功能。為實(shí)現(xiàn)這些功能,需要雷達(dá)數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)分析回波信息,通過算法處理后送綜顯進(jìn)行顯示。在直升機(jī)環(huán)境下,對加裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)、重量、體積和功耗等方面都有非常嚴(yán)格的要求,這就要求雷達(dá)數(shù)據(jù)處理平臺既要高性能,滿足數(shù)據(jù)分析處理要求,又要適應(yīng)機(jī)載條件下的惡劣環(huán)境,處理平臺的選擇范圍就變得非常有限了。在現(xiàn)有的各種處理器架構(gòu)中,PowerPC在嵌入式領(lǐng)域具有非常優(yōu)異的表現(xiàn),其較高的數(shù)據(jù)處理能力和較低的散熱量正好滿足直升機(jī)載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場景。本論文來源于某直升機(jī)載防撞雷達(dá)的研制任務(wù),該雷達(dá)要求數(shù)據(jù)處理平臺采用單板小型化架構(gòu),在實(shí)現(xiàn)低功耗、輕小型化設(shè)計(jì)的同時(shí),完成雷達(dá)數(shù)據(jù)處理任務(wù)。任務(wù)要求數(shù)據(jù)處理平臺具備較高的運(yùn)算能力,能夠?qū)崟r(shí)處理電力線和障礙物識別算法,并具備一定的擴(kuò)展性,能勝任下一代防撞雷達(dá)數(shù)字地圖疊加處理算法。結(jié)合以上需求,采用IBM公司的高性能PowerPC處理器MPC8536,設(shè)計(jì)一個通用的嵌入式雷達(dá)數(shù)據(jù)處理平臺。平臺具備以太網(wǎng)、ARINC429、USB、PCI-E、PCI和RS422等接口,能夠?qū)崿F(xiàn)與雷達(dá)其余設(shè)備的互聯(lián)互通,并運(yùn)行Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。本文以工程化的設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn),以高速PCB設(shè)計(jì)和PowerPC+Linux架構(gòu)理論為基礎(chǔ),詳細(xì)描述了平臺的軟硬件設(shè)計(jì)過程,并對實(shí)際平臺性能做出量化評估。硬件設(shè)計(jì)方面,對數(shù)據(jù)處理平臺的功能進(jìn)行了劃分,闡述了進(jìn)行高速信號設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的布局、布線準(zhǔn)則,結(jié)合結(jié)構(gòu)和散熱設(shè)計(jì)要求,使用MENTOR軟件完成了硬件的原理圖和PCB設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)方面,完成了嵌入式Linux移植的整個過程,包括交叉編譯平臺的搭建、U-boot的移植、操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動的編寫。目前國內(nèi)外的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理平臺多采用DSP或單DSP多核架構(gòu),這種架構(gòu)由于缺乏操作系統(tǒng)支持,編程難度較大,程序移植性較差�；赑owerPC的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理平臺設(shè)計(jì),簡化了數(shù)據(jù)處理算法的移植過程,為編程人員提供了簡易的操作環(huán)境,調(diào)試和開發(fā)的周期也大大縮短。該系統(tǒng)的研究,為復(fù)雜數(shù)據(jù)處理算法架構(gòu)提供了新的思路,也為多核PowerPC數(shù)據(jù)處理平臺的研究奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

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1 羅，

本文編號：1277616