【摘要】：在對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的陣列信號(hào)處理系統(tǒng)中,往往需要對(duì)系統(tǒng)中的陣列信號(hào)進(jìn)行復(fù)雜的處理,對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理性能有很高的要求。本文主要以一個(gè)雷達(dá)陣列信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)為例,根據(jù)系統(tǒng)的需求經(jīng)過分析最終確定了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)。然后根據(jù)系統(tǒng)的功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試與分析。最后針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中的難點(diǎn)對(duì)陣列信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)進(jìn)行研究,主要包括實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸和高性能實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文主要可分為以下四個(gè)部分:第一部分,首先對(duì)陣列信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述,包括系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)處理流程,然后對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析,從而確定系統(tǒng)的性能參數(shù),最后,針對(duì)目前主流的實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行研究與對(duì)比分析,確定了硬件架構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu),基于系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和系統(tǒng)的功能確定了系統(tǒng)的軟件平臺(tái)和各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)。第二部分,這部分是本文的重中之重�；陉嚵行盘�(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對(duì)系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹并實(shí)現(xiàn),主要包括系統(tǒng)初始化、功率譜顯示、實(shí)時(shí)處理頻點(diǎn)挑選、通道校準(zhǔn)參數(shù)估計(jì)、通道校準(zhǔn)參數(shù)提取、信道化、窄帶校準(zhǔn)、DOA估計(jì)、空域?yàn)V波、距離多普勒計(jì)算和存儲(chǔ)流盤。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,并通過測(cè)試結(jié)果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。第三部分,針對(duì)陣列信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行研究,主要包括FPGA內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸、FPGA和主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸以及設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。第四部分,針對(duì)陣列信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)在FPGA中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究,主要包括LabVIEW FPGA高性能分析、單周期定式循環(huán)的高性能編程、定時(shí)優(yōu)化和資源優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7
【圖文】：

圖 3-8 功率譜顯示圖 3-8 是功率譜顯示的結(jié)果，從圖中可以看到 0～35MHz 的頻率范圍率譜。通過一段時(shí)間的觀察，可以發(fā)現(xiàn)有若干比較明顯的信號(hào)，但是大聲。通過信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)送的信號(hào)通過接受天線也能在功率譜中顯示，器發(fā)送頻率分別為 10MHz 和 20MHz，功率為 10dBm 的信號(hào)，功率存在頻率不會(huì)有影響，在功率譜中也能看到這兩個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)�？梢詫�(shí)時(shí)更輸出的信號(hào)的頻率和功率。2 實(shí)時(shí)處理頻點(diǎn)挑選功率譜顯示時(shí)可以挑選實(shí)時(shí)處理的頻點(diǎn)，如圖 3-9 所示。

圖 3-9 實(shí)時(shí)處理頻點(diǎn)挑選功率譜顯示bVIEW 前面板波形顯示控件的附屬功能，為了精確挑選實(shí)時(shí)處理的譜進(jìn)行多次局部放大，直到能夠準(zhǔn)確定位到某一個(gè)頻點(diǎn)，頻率和游標(biāo)實(shí)時(shí)獲取，如圖 3-10 所示。

圖 3-10 功率譜局部放大標(biāo)選中某一個(gè)頻點(diǎn)后，雙擊就可以出發(fā)程序框圖中定義好的事件的頻點(diǎn)和功率保存到數(shù)組中，其處理邏輯在程序框圖中通過事件點(diǎn)挑選總共需要選擇 10 個(gè)頻點(diǎn)，如果通過手工的方式?jīng)]有選滿的顯示結(jié)束的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將最后用于功率譜顯示的那段數(shù)據(jù)進(jìn)行，挑選出大于功率閾值的前幾個(gè)頻點(diǎn)，并和手動(dòng)挑選的結(jié)果合并頻點(diǎn)挑選的結(jié)果。結(jié)果如圖 3-11 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2804711