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复杂信号分选算法研究与硬件设计

作　者: 张国强
导　师: 郜丽鹏
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 信号分选 序列差值直方图法 FPGA DSP
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着雷达技术的发展,雷达工作体制的多样化,复杂化及各种体制的综合利用,电子对抗面临的电磁环境越来越复杂。雷达信号分选成为电子对抗领域的一个关键技术。只有正确的识别出目标雷达的类型,才能有效的对敌方雷达进行干扰。随着现代电子技术的发展,可编程器件(Field Programmable Gate Array—FPGA)越来越多的应用到实际中,数字信号处理器(Digital Signal Processor—DSP)的性能也不断提升,本文介绍一种利用DSP—ADSP-TS201和FPGA—Virtex4搭建的硬件平台,协同处理实现雷达信号分选的电路。本文首先对雷达信号的处理过程做了简单的介绍,然后详细介绍了几种常用的雷达信号分选算法,并对这些算法做了比较分析。结合几种算法各自的优缺点,选定SDIF算法作为本设计的主要分选算法。根据硬件平台设计和算法实现的实际情况,最后给出了一套完整的设计方案。主要的工作内容如下：1、搭建硬件平台,主要包括有系统供电电源、DSP、FPGA、双端口RAM、外部存储器、配置电路及必要的外围电路等。2、编写VHDL语言,实现FPGA内部的逻辑功能模块,在采样时间内,完成对雷达信号的脉宽,到达时间等参数的采集等预分选工作。3、编写DSP中相应的分选算法程序。FPGA预处理后的数据送入到双端口RAM中,DSP从双端口RAM中读取数据,利用分选算法进行相应的数据处理,完成信号分选工作。实践证明,此信号分选处理板能完成多部多种雷达信号的分选,有较强的分选识别能力。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-16
  1.1 研究背景  11
  1.2 选题意义  11-12
  1.3 国内外现状及研究动态  12-13
  1.4 研究内容  13-14
  1.5 论文章节安排  14-16
第2章 雷达信号处理过程及分选算法  16-34
  2.1 雷达信号的处理过程  16-18
    2.1.1 信号分选的预处理  16-17
    2.1.2 信号分选的主处理  17-18
  2.2 序列搜索法  18-19
  2.3 差直方图法  19-20
  2.4 累积差直方图法  20-22
  2.5 序列差值直方图法  22-28
  2.6 PRI变换法  28-29
  2.7 其他分选算法  29-31
    2.7.1 参数匹配法  29-30
    2.7.2 聚类算法  30-31
  2.8 常用的分选算法的对比分析  31-33
  2.9 本章小结  33-34
第3章 系统方案设计  34-41
  3.1 系统整体方案  34-35
  3.2 DSP的选型  35-36
  3.3 FPGA的选型  36-37
  3.4 端口RAM的选型  37-38
  3.5 信号分选系统的整体实现及设计框图  38-40
  3.6 本章小结  40-41
第4章 系统硬件电路设计  41-55
  4.1 FPGA及其外部电路设计  41-44
    4.1.1 FPGA的配置  41-44
    4.1.2 FPGA的时钟  44
    4.1.3 外部辅助电路  44
  4.2 DSP及其外部电路设计  44-49
    4.2.1 DSP的配置  44-45
    4.2.2 DSP的复位电路  45-47
    4.2.3 DSP的时钟电路  47-48
    4.2.4 DSP的外部存储器  48-49
  4.3 电源设计  49-52
    4.3.1 LT1764系列电源模块  50-51
    4.3.2 PTH05050WAH系列电源模块  51-52
  4.4 PCB设计  52-53
  4.5 本章小结  53-55
第5章 系统软件设计  55-72
  5.1 FPGA软件设计  55-60
    5.1.1 FPGA的开发环境  56-57
    5.1.2 雷达脉冲参数的测量  57-58
    5.1.3 FIFO电路设计  58-59
    5.1.4 双端口RAM读、写控制器设计  59-60
  5.2 DSP软件设计  60-67
    5.2.1 DSP的开发环境  60-61
    5.2.2 DSP的初始化  61
    5.2.3 DSP与FPGA的通信  61-64
    5.2.4 信号分选流程  64-67
  5.3 分选测试及结果分析  67-70
  5.4 本章小结  70-72
结论  72-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间发表论文和取得科研成果  77-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达接收设备 > 雷达信号检测处理
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