【摘要】：雷達(dá)設(shè)備作為武器系統(tǒng)中的核心部分,其性能直接決定了武器系統(tǒng)的打擊精度和可靠程度,因此雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步對(duì)國防力量的增強(qiáng)具有十分重要的意義。從雷達(dá)設(shè)備的方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研制,到最終的使用與維護(hù)的全生命周期過程中,并隨著雷達(dá)設(shè)備的不斷升級(jí)換代,雷達(dá)測(cè)試設(shè)備需要對(duì)其各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行全方位的監(jiān)督測(cè)試,并且朝著小型化、通用化、模塊化的實(shí)時(shí)測(cè)試方向發(fā)展。本文首先分析了目前針對(duì)雷達(dá)測(cè)試設(shè)備的小型化和實(shí)時(shí)性需求,確定了基于ZYNQ的便攜式雷達(dá)測(cè)試設(shè)備的總體方案。雷達(dá)測(cè)試設(shè)備的硬件由核心主控模塊、串行通訊模塊和功能接口模塊的模塊化構(gòu)成,核心主控模塊采用ZYNQ-7000系列芯片作為主控制器,在串行通訊模塊實(shí)現(xiàn)了與雷達(dá)設(shè)備、慣導(dǎo)、GPS通訊的串行接口,功能接口模塊則設(shè)計(jì)了SD卡接口、以太網(wǎng)口、USB接口、調(diào)試串口和HDMI接口等功能接口。軟件設(shè)計(jì)中,固件邏輯主要在ZYNQ PL完成了串行通訊控制邏輯、PS-PL間通信邏輯和視頻輸出邏輯;嵌入式軟件開發(fā)中,在ZYNQ PS移植運(yùn)行嵌入式Linux系統(tǒng)并執(zhí)行應(yīng)用軟件程序,能夠脫離工控機(jī)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立測(cè)試工作。應(yīng)用軟件開發(fā)采用多線程技術(shù)和實(shí)時(shí)線程調(diào)度策略,保證了與雷達(dá)設(shè)備通訊處理的實(shí)時(shí)性,并深度優(yōu)化Linux文件系統(tǒng),提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)效率。因此,整個(gè)雷達(dá)測(cè)試設(shè)備能夠滿足便攜性、實(shí)時(shí)性、通用性與擴(kuò)展性的要求。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)調(diào)結(jié)果表明,便攜式雷達(dá)測(cè)試設(shè)備從硬件性能至系統(tǒng)功能均通過測(cè)試驗(yàn)證,能夠達(dá)成與被測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)通訊處理功能,實(shí)現(xiàn)以5ms/10ms通訊周期對(duì)數(shù)據(jù)的收發(fā)、解算、存儲(chǔ)和狀態(tài)參數(shù)顯示;能夠完成與被測(cè)設(shè)備的遙測(cè)通訊成像功能,實(shí)現(xiàn)以10ms為周期向被測(cè)設(shè)備發(fā)送定時(shí)脈沖并接收返回的遙測(cè)數(shù)據(jù),達(dá)到遙測(cè)成像目的。雷達(dá)測(cè)試設(shè)備在測(cè)試過程中穩(wěn)定可靠,可以完成對(duì)實(shí)際雷達(dá)設(shè)備的測(cè)試任務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN95
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文1.2.4 基于 ZYNQ 的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)從功能實(shí)現(xiàn)上，ZYNQ-7000 系列芯片可分為 Processing System（PS）部分和 Programmable Logic（PL）部分。PS 是基于 ARM 處理器的處理系統(tǒng)，除了處理單元所包含的定時(shí)器、中斷控制器和 DMA 控制器以外，還包括了 DDR 存儲(chǔ)器接口、MIO 接口以及與 PL 通信的高速 AXI 總線接口等；PL 則含有非常豐富的邏輯資源，如 BRAM、DSP 模塊、PCIE 模塊等。當(dāng) PS 運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)時(shí)，通過硬件語言編程，PL 可以實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展，構(gòu)建靈活可配置的 PS 外設(shè)�；� ZYNQ 的嵌入式測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)如圖 1-1 所示[19]。AXI4 高速總線可以使 PS能夠通過 AXI4 GP 接口控制 PL 端的 IP 核模塊，PL 也能夠通過 AXI HP 接口實(shí)現(xiàn)和 DDR 的直接數(shù)據(jù)傳輸，ZYNQ 內(nèi)部的高速總線設(shè)計(jì)，大大簡化了 PS 和PL 之間的互聯(lián)設(shè)計(jì)[20]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文雷達(dá)測(cè)試設(shè)備的便攜性、系統(tǒng)通用性以及硬件擴(kuò)展備的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用核心主控板+功能接口板+的方式，硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-2 所示。三層板卡，板卡間采用 FCI 連接器實(shí)現(xiàn)兩兩連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自上的電源供電。通過板卡堆疊的方式來增加縱向高方向的大面積布局，從而實(shí)現(xiàn)小型化、靈活性高的采用 FCI 連接器的連接方式，當(dāng)設(shè)計(jì)要求發(fā)生改進(jìn)行更換升級(jí)就能滿足相應(yīng)的需求變動(dòng)，使設(shè)備兼具了保證硬件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠，需要安裝螺栓以提升

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730012