本文關(guān)鍵詞：基于ARM嵌入式技術(shù)的LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前雷達(dá)設(shè)備日新月異,因此研發(fā)雷達(dá)信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)對(duì)我國(guó)雷達(dá)設(shè)備的更新?lián)Q代而言有十分重要的戰(zhàn)略意義。本文則是根據(jù)變周期LFMCW雷達(dá)的相關(guān)研究成果,結(jié)合XXX武器外彈道雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)。為了測(cè)量并識(shí)別XXX武器速射時(shí)多個(gè)彈丸目標(biāo)的徑向距離和速度,本課題中的雷達(dá)信號(hào)處理采用交叉配對(duì)式逼近法,即一種采用變周期LFMCW雷達(dá)進(jìn)行多目標(biāo)識(shí)別的方法,雷達(dá)接收端只需對(duì)一個(gè)周期內(nèi)(包括3個(gè)調(diào)頻周期)的回波差拍信號(hào)進(jìn)行處理,即可求出多個(gè)目標(biāo)的徑向距離和速度,符合本系統(tǒng)中信號(hào)處理實(shí)時(shí)性的要求。在實(shí)現(xiàn)上,根據(jù)系統(tǒng)的總體要求,本文提出一種FPGA數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與ARM嵌入式技術(shù)相結(jié)合的雷達(dá)信號(hào)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。并且完成了該系統(tǒng)中以FPGA芯片為核心的信號(hào)采集與處理板的研制與調(diào)試、線性調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生與數(shù)字信號(hào)功率譜計(jì)算的FPGA實(shí)現(xiàn)、嵌入式Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、FPGA與ARM11接口驅(qū)動(dòng)程序以及ARM端功率譜分析程序設(shè)計(jì),并對(duì)其系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試與分析。測(cè)試結(jié)果表明本設(shè)計(jì)成功地實(shí)現(xiàn)了FPGA與ARM間的數(shù)據(jù)傳輸并且準(zhǔn)確地識(shí)別了多個(gè)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：變周期LFMCW 多目標(biāo)識(shí)別 實(shí)時(shí)處理 FPGA ARM11
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題的研究背景與意義8
• 1.2 LFMCW雷達(dá)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號(hào)處理方法的對(duì)比9-10
• 1.4 論文主要研究工作及組織結(jié)構(gòu)10-12
• 2 變周期LFMCW雷達(dá)的多目標(biāo)識(shí)別分析12-21
• 2.1 變周期LFMCW雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)信號(hào)源設(shè)計(jì)12-13
• 2.1.1 DDS原理12-13
• 2.2 傳統(tǒng)LFMCW雷達(dá)體制工作原理13-17
• 2.2.1 傳統(tǒng)LFMCW雷達(dá)信號(hào)分析14-17
• 2.3 變周期LFMCW雷達(dá)信號(hào)分析與仿真17-21
• 2.3.1 信號(hào)分析17-18
• 2.3.2 建立容差函數(shù)18-19
• 2.3.3 變周期LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理仿真19-21
• 3 變周期LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-35
• 3.1 變周期LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)21
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求21-24
• 3.2.1 變周期LFMCW雷達(dá)的周期選定21-23
• 3.2.2 系統(tǒng)參數(shù)選定23-24
• 3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案24-28
• 3.3.1 嵌入式微處理器的選擇25-26
• 3.3.2 FPGA芯片的選擇26-27
• 3.3.3 A/D與D/A芯片選擇27-28
• 3.4 硬件電路設(shè)計(jì)28-35
• 3.4.1 電源模塊設(shè)計(jì)28-29
• 3.4.2 FPGA配置電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.4.3 FPGA外部觸發(fā)電路30
• 3.4.4 A/D采樣電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.4.5 D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)31-32
• 3.4.6 XC5VLX85與S3C6410微處理器接口設(shè)計(jì)32-35
• 4 數(shù)字信號(hào)處理的FPGA功能仿真35-54
• 4.1 FPGA功能模塊的總體設(shè)計(jì)35-36
• 4.2 時(shí)鐘模塊36-38
• 4.2.1 時(shí)鐘的產(chǎn)生36-37
• 4.2.2 采樣時(shí)鐘37-38
• 4.3 線性調(diào)頻信號(hào)源產(chǎn)生模塊38-41
• 4.3.1 DDS IP核的生成38-39
• 4.3.2 DDS的控制39-41
• 4.4 A/D采樣控制模塊41-42
• 4.5 FIFO控制模塊42-44
• 4.5.1 FIFO的生成42-43
• 4.5.2 異步FIFO的控制43-44
• 4.6 FFT控制模塊44-47
• 4.6.1 FFT IP核的生成44-47
• 4.6.2 FFT IP核的控制47
• 4.7 功率譜計(jì)算模塊47-50
• 4.7.1 塊RAM IP核的生成與控制48-49
• 4.7.2 乘法器IP核的生成與控制49
• 4.7.3 FIFO IP核的生成與控制49-50
• 4.8 FPGA與ARM的接口設(shè)計(jì)50-54
• 4.8.1 ARM對(duì)FPGA的控制設(shè)計(jì)50-51
• 4.8.2 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)51-52
• 4.8.3 系統(tǒng)整體仿真52-54
• 5 基于Linux操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)54-65
• 5.1 搭建嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境54-56
• 5.1.1 安裝交叉編譯工具鏈54-55
• 5.1.2 安裝網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器55-56
• 5.2 FPGA字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)56-62
• 5.2.1 內(nèi)核模塊編程56-57
• 5.2.2 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)57-60
• 5.2.3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)中的中斷處理60
• 5.2.4 設(shè)備驅(qū)動(dòng)中的阻塞機(jī)制60-61
• 5.2.5 Linux下的DMA編程61-62
• 5.3 功率譜分析程序設(shè)計(jì)62-65
• 6 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析65-71
• 6.1 信號(hào)源產(chǎn)生電路測(cè)試65-66
• 6.2 信號(hào)采集電路測(cè)試66-67
• 6.3 FPGA驅(qū)動(dòng)程序測(cè)試67-68
• 6.4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)68-71
• 7 總結(jié)與展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 張容權(quán),楊建宇,熊金濤,向敬成;對(duì)稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)模糊函數(shù)分析[J];電子學(xué)報(bào);2004年03期

2 宋洋;;一種改進(jìn)的車載雷達(dá)多目標(biāo)檢測(cè)方法[J];電子科技;2014年11期

3 劉國(guó)歲,孫光民,顧紅,朱曉華;連續(xù)波雷達(dá)及其信號(hào)處理技術(shù)[J];火控雷達(dá)技術(shù);1995年03期

4 劉彬杰;吳廷婷;;基于Xilinx FPGA IP核的FFT算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];內(nèi)江科技;2011年04期

5 胡世敏;;基于S3C6410的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年20期

6 李鷂;章軍;林大勇;羅慶忠;;一種FM-CW信號(hào)非線性估計(jì)方法[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年09期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 尹冬敏;低空目標(biāo)指示雷達(dá)信號(hào)處理算法與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 周小燕;LFMCW雷達(dá)采集與處理研究[D];電子科技大學(xué);2005年

3 包敏;線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)研究與硬件實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

4 陸悅;基于嵌入式的光伏逆變器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM嵌入式技術(shù)的LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：320472