本文關(guān)鍵詞：雷達信號環(huán)境模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：雷達信號環(huán)境模擬器模擬了真實的戰(zhàn)場雷達環(huán)境,產(chǎn)生不同特性的雷達脈沖信號,提供給電子對抗設(shè)備趨于真實外場條件的測試環(huán)境。雷達信號環(huán)境模擬器采用軟件和硬件結(jié)合的方式,具有靈活性、通用性、兼容性等特點。本文根據(jù)雷達信號環(huán)境模擬器的設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo),對基于單片DSP和FPGA的多通道相互獨立的方案進行了詳細(xì)設(shè)計,主要研究工作為:1.對雷達信號的基本類型進行了分析。包括脈沖調(diào)幅信號、線性調(diào)頻信號和相位編碼信號,分析了信號原理以及時域和頻域特性;然后對雷達信號環(huán)境進行仿真建模,包括RF模型、PRI模型和天線掃描模型等,分析了各個模型的原理和特性。2.對雷達信號環(huán)境模擬器的總體方案進行設(shè)計。給出了顯示控制器配合三塊信號產(chǎn)生板加一塊通信控制板的模擬器總體設(shè)計,可以在本地通過顯示控制器設(shè)置各通道雷達參數(shù),并將參數(shù)發(fā)送至通信控制板,由通信控制板控制信號產(chǎn)生板產(chǎn)生多達十二通道的相互獨立的雷達脈沖模擬信號;確定了信號產(chǎn)生板的技術(shù)體制,采用單片DSP和FPGA芯片生成四通道相互獨立的雷達信號。3.對信號產(chǎn)生板的硬件進行了詳細(xì)設(shè)計。硬件采用模塊化設(shè)計,圍繞DSP和FPGA芯片展開,完成了DSP選型及其外圍電路設(shè)計、FPGA選型及其外圍電路設(shè)計、DAC模塊設(shè)計、天線掃描調(diào)制模擬設(shè)計、系統(tǒng)時鐘設(shè)計以及分為數(shù)字供電部分和模擬供電部分的電源模塊設(shè)計。4.對信號產(chǎn)生板的軟件部分進行了詳細(xì)設(shè)計。軟件設(shè)計中,DSP完成與通信控制板的數(shù)據(jù)通信,獲得雷達脈沖參數(shù),包括中心頻率,脈寬,脈沖重復(fù)周期,調(diào)頻模式,調(diào)相編碼,子碼寬度,天線掃描類型,掃描周期等等,對接收到的參數(shù)進行部分計算,判斷信號模式,在FPGA發(fā)送的外部中斷到來時通過外部數(shù)據(jù)總線將對應(yīng)通道的下一個脈沖所需要的參數(shù)發(fā)送至FPGA,FPGA利用波形合成器產(chǎn)生特定的雷達信號波形,將數(shù)字信號傳送給DAC產(chǎn)生模擬信號。論文首先設(shè)計了DSP軟件流程,然后重點分析了雷達參數(shù)協(xié)議、信號模式控制的計算模型以及FPGA中相位計算和幅值轉(zhuǎn)換模塊,產(chǎn)生了脈沖調(diào)幅信號、線性調(diào)頻信號、相位編碼信號以及脈間頻率調(diào)制和重頻調(diào)制等特定形式信號。5.最后對模擬信號進行了仿真分析,驗證了雷達信號環(huán)境模擬器軟硬件設(shè)計的正確性;同時進行了實驗室測試,對模擬器輸出信號的時域和頻域進行分析,表明了該模擬器輸出信號滿足各項設(shè)計要求。
[Abstract]:The radar signal environment simulator to simulate the real environment of battlefield radar, radar pulse signals have different characteristics, the test environment provides for electronic warfare equipment to true outfield. The radar signal environment simulator using the software and hardware combination, flexibility, versatility, compatibility and so on. According to the design requirements and technical indicators of radar the signal simulator, the multi-channel single chip DSP based on FPGA and independent of the detailed design scheme, the main research work is as follows: 1. the basic types of radar signal are analyzed. Including the pulse amplitude modulation signal, LFM signal and phase encoding signal, analyzes the principle and characteristics of time and frequency signal; then modeling and Simulation of radar signal environment, including RF model, PRI model and antenna scanning model, analyzes the principle and characteristics of each model. The overall design scheme of 2. radar signal environment simulator is given. The display controller with three block signal board plus a communication control board simulator design, can be locally via the display controller to set the radar parameters of each channel, and the parameters are sent to the communication control board, the communication control board analog signal pulse control signal generation board up to twelve channels of independent radar; to determine the technical system of signal board, radar signal using.3. single chip DSP and FPGA generated four channel independent board of signal hardware design is discussed in detail. The hardware adopts modular design, based on DSP and FPGA chip, completed the selection and DSP the peripheral circuit design, selection of FPGA and peripheral circuit design, DAC module design, simulation design of antenna scan modulation system and divided into digital clock design The software part of the power supply and.4. power supply module design analog supply part of the board of signal design is discussed in detail. The software design, DSP data communications and communication control board, to obtain the parameters of radar pulse, including center frequency, pulse width, pulse repetition period, frequency modulation, phase modulation encoding, subcode width, antenna scanning type of scan cycle and so on, on the part of the received parameters calculation, determine the signal sent by the FPGA model, the external interrupt comes through the external data bus will correspond to channel the next pulse required parameters sent to FPGA, FPGA using waveform synthesizer to generate radar specific signal waveform, the digital signal will be transmitted to the DAC to produce analog signals. Firstly, the design of DSP software, and then analyzed the radar parameters protocol, phase calculation model and FPGA mode control signal and amplitude calculation The value of the conversion module, pulse amplitude modulation signal, LFM signal, phase encoding signal and pulse frequency modulation and frequency modulation signals in the form of specific.5. simulation analysis of the analog signal, verify the correctness of the radar signal environment simulator software and hardware design; at the same time, laboratory tests were performed on the simulator's output time domain and frequency domain analysis, show that the simulator output signal to meet the design requirements.

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN957.51

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