【摘要】：在對實時性要求較高的陣列信號處理系統(tǒng)中,往往需要對系統(tǒng)中的陣列信號進行復雜的處理,對系統(tǒng)的實時處理性能有很高的要求。本文主要以一個雷達陣列信號實時處理系統(tǒng)為例,根據(jù)系統(tǒng)的需求經過分析最終確定了系統(tǒng)的硬件平臺和軟件平臺。然后根據(jù)系統(tǒng)的功能對系統(tǒng)進行功能模塊的設計與實現(xiàn),并對系統(tǒng)進行測試與分析。最后針對系統(tǒng)設計與實現(xiàn)過程中的難點對陣列信號實時處理系統(tǒng)進行研究,主要包括實時處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸和高性能實時處理系統(tǒng)的設計。本文主要可分為以下四個部分:第一部分,首先對陣列信號實時處理系統(tǒng)進行簡要的描述,包括系統(tǒng)的硬件結構和系統(tǒng)處理流程,然后對系統(tǒng)的需求進行分析,從而確定系統(tǒng)的性能參數(shù),最后,針對目前主流的實時處理系統(tǒng)架構進行研究與對比分析,確定了硬件架構和系統(tǒng)架構,基于系統(tǒng)的硬件平臺和系統(tǒng)的功能確定了系統(tǒng)的軟件平臺和各個功能模塊的設計。第二部分,這部分是本文的重中之重。基于陣列信號實時處理系統(tǒng)的設計,對系統(tǒng)的功能模塊進行詳細的介紹并實現(xiàn),主要包括系統(tǒng)初始化、功率譜顯示、實時處理頻點挑選、通道校準參數(shù)估計、通道校準參數(shù)提取、信道化、窄帶校準、DOA估計、空域濾波、距離多普勒計算和存儲流盤。最后對系統(tǒng)進行測試,并通過測試結果對系統(tǒng)進行分析。第三部分,針對陣列信號實時處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸進行研究,主要包括FPGA內部的數(shù)據(jù)傳輸、FPGA和主機之間的數(shù)據(jù)傳輸以及設備間的數(shù)據(jù)傳輸。第四部分,針對陣列信號實時處理系統(tǒng)在FPGA中的設計實現(xiàn)進行研究,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、定時優(yōu)化和資源優(yōu)化。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.7
【圖文】：

圖 3-8 功率譜顯示圖 3-8 是功率譜顯示的結果，從圖中可以看到 0～35MHz 的頻率范圍率譜。通過一段時間的觀察，可以發(fā)現(xiàn)有若干比較明顯的信號，但是大聲。通過信號發(fā)生模塊發(fā)送的信號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，功率存在頻率不會有影響，在功率譜中也能看到這兩個頻點的信號�？梢詫崟r更輸出的信號的頻率和功率。2 實時處理頻點挑選功率譜顯示時可以挑選實時處理的頻點，如圖 3-9 所示。

圖 3-9 實時處理頻點挑選功率譜顯示bVIEW 前面板波形顯示控件的附屬功能，為了精確挑選實時處理的譜進行多次局部放大，直到能夠準確定位到某一個頻點，頻率和游標實時獲取，如圖 3-10 所示。

圖 3-10 功率譜局部放大標選中某一個頻點后，雙擊就可以出發(fā)程序框圖中定義好的事件的頻點和功率保存到數(shù)組中，其處理邏輯在程序框圖中通過事件點挑選總共需要選擇 10 個頻點，如果通過手工的方式沒有選滿的顯示結束的同時，系統(tǒng)會將最后用于功率譜顯示的那段數(shù)據(jù)進行，挑選出大于功率閾值的前幾個頻點，并和手動挑選的結果合并頻點挑選的結果。結果如圖 3-11 所示。

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本文編號：2804711