本文關(guān)鍵詞：相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號(hào)處理平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：衛(wèi)星自跟蹤技術(shù)在衛(wèi)星通信研究中占有重要地位。相控陣自跟蹤技術(shù)相比于機(jī)械掃描式跟蹤技術(shù),具有掃描速度快、抗干擾能力強(qiáng)、波束指向靈活等優(yōu)點(diǎn)。而相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號(hào)處理平臺(tái)則是相控陣自跟蹤技術(shù)的核心。本文基于實(shí)際項(xiàng)目需求,完成了相控陣自跟蹤信號(hào)處理平臺(tái)硬件電路的設(shè)計(jì)。首先,本文對(duì)相控陣自跟蹤系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析,確定了相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號(hào)處理平臺(tái)的主要功能。根據(jù)功能,確定了信號(hào)處理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)根據(jù)整個(gè)自跟蹤系統(tǒng)的前端和后端的相關(guān)參數(shù),完成整個(gè)信號(hào)處理平臺(tái)硬件系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)。包括ADC電路設(shè)計(jì)、DAC電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)、通信電路設(shè)計(jì)、FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中ADC電路主要用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),供數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理,DAC電路主要將處理完成的基帶信號(hào)上變頻到中頻并進(jìn)行模擬輸出,供其他設(shè)備進(jìn)行解碼通信,系統(tǒng)時(shí)鐘主要為系統(tǒng)各個(gè)模塊提供不同頻率和電平的時(shí)鐘信號(hào),FPGA系統(tǒng)主要完成自跟蹤過程中的搜索捕獲、角度估計(jì)以及波束合成,DSP系統(tǒng)主要完成跟蹤濾波。其中,FPGA與DSP直接通過uPP接口進(jìn)行通信,FPGA將角度估計(jì)信息傳輸給DSP,DSP完成跟蹤濾波之后將數(shù)據(jù)傳輸給FPGA。此外,本系統(tǒng)通過RS-485接口與主波控單元進(jìn)行通信。其次,本文對(duì)整個(gè)信號(hào)處理平臺(tái)的預(yù)處理算法進(jìn)行了詳細(xì)描述。包括數(shù)據(jù)緩沖模塊、去直流模塊、復(fù)信號(hào)產(chǎn)生模塊、通道誤差校正模塊。并通過硬件系統(tǒng)對(duì)于這些預(yù)處理算法進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。最后,本文對(duì)設(shè)計(jì)完成的相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號(hào)處理平臺(tái)的各個(gè)模塊的功能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,設(shè)計(jì)完成的硬件系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求。由于時(shí)鐘芯片AD9522-4、DA芯片AD9788的配置較復(fù)雜,本文對(duì)其工作原理和配置方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。此外,本文還完成了uPP通信接口中,FPGA部分uPP接口控制數(shù)據(jù)收發(fā)功能模塊的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：相控陣自跟蹤 信號(hào)處理平臺(tái) 硬件設(shè)計(jì) AD9522-4 AD9788 uPP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-14
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文工作及內(nèi)容安排13-14
• 第二章 相控陣自跟蹤系統(tǒng)功能與硬件方案設(shè)計(jì)14-46
• 2.1 相控陣自跟蹤系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介14-15
• 2.2 信號(hào)處理流程15-17
• 2.2.1 信號(hào)預(yù)處理過程15-16
• 2.2.2 波束形成與中頻輸出16
• 2.2.3 搜索捕獲16
• 2.2.4 跟蹤過程16-17
• 2.3 系統(tǒng)硬件平臺(tái)方案及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)17-19
• 2.4 ADC電路設(shè)計(jì)19-25
• 2.4.1 ADC采樣頻率及分辨率選擇19-21
• 2.4.2 ADC芯片的選型21-22
• 2.4.3 ADC硬件電路設(shè)計(jì)22-25
• 2.5 DAC電路設(shè)計(jì)25-28
• 2.5.1 DAC芯片選擇25-26
• 2.5.2 DAC電路設(shè)計(jì)26-28
• 2.6 FPGA電路設(shè)計(jì)28-31
• 2.6.1 FPGA芯片選型29-30
• 2.6.2 FPGA電源及IO口設(shè)計(jì)30-31
• 2.6.3 FPGA在線調(diào)試及配置電路設(shè)計(jì)31
• 2.7 DSP電路設(shè)計(jì)31-37
• 2.7.1 DSP芯片選型32
• 2.7.2 DSP在線調(diào)試及BOOT方式選擇設(shè)計(jì)32-34
• 2.7.3 DSP程序固化電路設(shè)計(jì)34
• 2.7.4 DDR2電路設(shè)計(jì)34-36
• 2.7.5 uPP通信接口設(shè)計(jì)36-37
• 2.8 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)37-39
• 2.8.1 時(shí)鐘芯片選型37-38
• 2.8.2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)38-39
• 2.9 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)39-43
• 2.9.1 系統(tǒng)各模塊功耗分析40-42
• 2.9.2 電源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)42-43
• 2.10 RS-485通信接口設(shè)計(jì)43-45
• 2.11 本章小結(jié)45-46
• 第三章 數(shù)字信號(hào)預(yù)處理的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-63
• 3.1 數(shù)據(jù)緩沖模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-50
• 3.2 去直流模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-52
• 3.3 復(fù)信號(hào)產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-59
• 3.3.1 復(fù)信號(hào)產(chǎn)生算法的分析比較52-54
• 3.3.2 離散時(shí)間信號(hào)Hilbert變換54-57
• 3.3.3 Hilbert變換的FPGA實(shí)現(xiàn)57-59
• 3.4 通道誤差校正模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)59-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 第四章 系統(tǒng)硬件平臺(tái)測(cè)試63-80
• 4.1 硬件系統(tǒng)及測(cè)試平臺(tái)介紹63-65
• 4.2 系統(tǒng)電源測(cè)試65-66
• 4.3 系統(tǒng)時(shí)鐘測(cè)試66-69
• 4.3.1 時(shí)鐘芯片的工作原理66-68
• 4.3.2 各模塊時(shí)鐘信號(hào)測(cè)試68-69
• 4.4 ADC電路測(cè)試69-71
• 4.5 DAC電路測(cè)試71-73
• 4.5.1 AD9788的工作原理71-72
• 4.5.2 DA電路功能測(cè)試72-73
• 4.6 通信接口測(cè)試73-77
• 4.6.1 uPP通信接口測(cè)試73-77
• 4.6.2 RS485通信接口測(cè)試77
• 4.7 存儲(chǔ)器測(cè)試77-79
• 4.7.1 DDR2測(cè)試78
• 4.7.2 NOR-Flash測(cè)試78-79
• 4.8 本章小結(jié)79-80
• 第五章 總結(jié)與展望80-82
• 5.1 本文總結(jié)80
• 5.2 今后工作的展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-85
• 攻碩期間取得的研究成果85-86

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙玉潔,王炳如;《空間探測(cè)相控陣?yán)走_(dá)》出版發(fā)行[J];現(xiàn)代雷達(dá);2001年S1期

2 ;空間信息獲取與處理系列專著 《空間探測(cè)相控陣?yán)走_(dá)》出版發(fā)行[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2001年08期

3 李欽富;國(guó)外艦載多功能相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展?fàn)顩r[J];電子科學(xué)技術(shù)評(píng)論;2004年03期

4 王劍,羅軍;艦載相控陣?yán)走_(dá)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];電訊技術(shù);2005年03期

5 何子述;金林;韓蘊(yùn)潔;嚴(yán)濟(jì)鴻;;光控相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展動(dòng)態(tài)和實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)[J];電子學(xué)報(bào);2005年12期

6 賈春燕;李冬文;葉莉華;崔一平;;相控陣?yán)走_(dá)與光控相控陣?yán)走_(dá)[J];電子器件;2006年02期

7 李冬文;賈春燕;葉莉華;崔一平;;光控相控陣?yán)走_(dá)中的真延時(shí)技術(shù)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2006年03期

8 邵正途;朱和平;郭建明;彭飛;;多功能相控陣?yán)走_(dá)在反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];火力與指揮控制;2008年S2期

9 楊紅超;張偉;余方利;韓振鐸;;相控陣?yán)走_(dá)多目標(biāo)數(shù)據(jù)處理仿真實(shí)現(xiàn)[J];電子信息對(duì)抗技術(shù);2008年04期

10 張永杰;李少洪;朱海冰;;多功能相控陣?yán)走_(dá)優(yōu)化搜索建模與仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年16期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔡慶宇;;相控陣?yán)走_(dá)搜索的優(yōu)化方法[A];四川省電子學(xué)會(huì)雷達(dá)與火控、電子線路與系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)10周年優(yōu)秀論文集[C];2006年

2 王帆;趙鋒;肖順平;;防空反導(dǎo)相控陣?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)處理建模仿真研究[A];2009通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十四屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 季明剛;張友益;;多功能相控陣?yán)走_(dá)資源綜合調(diào)度算法研究[A];中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

4 楊非;牛長(zhǎng)流;臧淼;;相控陣?yán)走_(dá)的信號(hào)識(shí)別分析[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2007年

5 吳在東;肖海紅;;二維相控陣?yán)走_(dá)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2005年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 王義春;朱旗;龔晨;;錐體共形相控陣波束控制[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

7 陶曉瑛;鐘劍鋒;;相控陣?yán)走_(dá)天線陣面密封設(shè)計(jì)研究[A];2008年電子機(jī)械與微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

8 李學(xué)林;項(xiàng)鑫;黃廣炎;馮順山;;鎢球破片對(duì)相控陣?yán)走_(dá)典型部件的侵徹特性研究[A];第九屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

9 牛巖;劉洪;吳海東;;對(duì)某相控陣?yán)走_(dá)的脈沖卷積干擾效果分析與仿真[A];2014第二屆中國(guó)指揮控制大會(huì)論文集（上）[C];2014年

10 馬利華;;大型相控陣?yán)走_(dá)天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];2008年電子機(jī)械與微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王海琳 劉江平 宋麗娟;現(xiàn)代海戰(zhàn)防空“千里眼”：艦載相控陣?yán)走_(dá)[N];解放軍報(bào);2005年

2 伍冀陸;“陣風(fēng)”的新RBE2雷達(dá)[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2011年

3 樓宏高 口述 吳天 袁強(qiáng) 整理;說說我掌控的“相控陣”[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2011年

4 吳騰奇;漫談相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2014年

5 本報(bào)特約撰稿 亦天;《漢和》:殲-10“雷達(dá)革命”[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2012年

6 水生;為什么相控陣?yán)走_(dá)天線不用轉(zhuǎn)動(dòng)？[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2003年

7 本報(bào)記者 鄭瑩瑩;電子科大打造智能“車聯(lián)網(wǎng)”世界[N];成都日?qǐng)?bào);2014年

8 巴丁;建造信息化航母：國(guó)防科技面臨的新挑戰(zhàn)[N];學(xué)習(xí)時(shí)報(bào);2011年

9 劉江平 劉建安;掃視�？盏摹吧裱邸盵N];解放軍報(bào);2001年

10 曉金;“戈”號(hào)航母簡(jiǎn)介[N];中國(guó)船舶報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧建斌;相控陣?yán)走_(dá)資源優(yōu)化管理的理論與方法[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 周文輝;相控陣?yán)走_(dá)及組網(wǎng)跟蹤系統(tǒng)資源管理技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

3 程婷;相控陣?yán)走_(dá)自適應(yīng)資源管理技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2008年

4 江朝抒;機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)地面低速動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

5 丁霄;基于方向圖可重構(gòu)技術(shù)的相控陣大角度掃描特性研究[D];電子科技大學(xué);2013年

6 何俊;相控陣饋電網(wǎng)絡(luò)中的無源器件研究[D];電子科技大學(xué);2009年

7 張忠傳;毫米波寬帶相控陣數(shù)字單脈沖雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

8 伍洋;射電望遠(yuǎn)鏡天線相控陣饋源技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

9 廖羽宇;統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)檢測(cè)理論研究[D];電子科技大學(xué);2012年

10 何茜;MIMO雷達(dá)檢測(cè)與估計(jì)理論研究[D];電子科技大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧建斌;相控陣?yán)走_(dá)搜索技術(shù)研究及其仿真實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2003年

2 王哲;數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

3 趙宇;相控陣?yán)走_(dá)資源優(yōu)化管理[D];上海交通大學(xué);2011年

4 閆敏;極化相控陣?yán)走_(dá)波束形成與極化合成技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 曾祥東;相控陣?yán)走_(dá)多波束形成技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

6 王永兵;頻控陣陣列參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其目標(biāo)定位研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 劉安龍;二維相控陣典型信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理算法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 王悅辰;相控陣?yán)走_(dá)資源調(diào)度研究及干擾效能評(píng)估[D];電子科技大學(xué);2014年

9 展紅英;相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)實(shí)時(shí)任務(wù)負(fù)載分配仿真研究[D];電子科技大學(xué);2014年

10 單奇;多功能相控陣?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

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