探析基于usb总线的雷达信号发生器设计

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1、分类号UDCYSSSgOS密级单位代码!Q!§!基于USB总线的雷达信号发生器设计王科指导教师李志华职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科与专业交通信息工程及控制论文完成日期2006年3月3日论文答辩日期答辩委员会主席竺鱼缝兰!左垒[鱼摘要雷达模拟器在海员培训和适任评估中起着重要的作用。随着航海业的发展，用户对雷达模拟器的要求越来越高，《STCW78／95公约》也对雷达／ARPA模拟器提出了明确的要求。在配备真实雷达显示单元的雷达模拟器中，雷达信号发生器是其核心部件，它对Pc机生成的雷达视频信号

2、进行实时转换，并送到真雷达显示单元显示，该模拟器既具有很强的物理真实感，又可方便地模拟不同的海域环境，达到雷达模拟器的最终使用目的。本文通过对雷达的系统分析，提出了基于USB总线的雷达信号发生器的设计方案。该方案以CY7C68013芯片最小系统为核心，加上雷达显示器接口电路部分，形成了一个相对独立的雷达信号发生器。它通过USB总线与Pc机实现通信，采用CPLD对CY7C68013芯片中的FIFO进行输出控制，将PC机从矢量化的海图数据中采用直线求交算法动态生成的雷达视频信号实时转换成真雷达显示单元所需的模拟雷

3、达视频信号，并通过CPLD模拟雷达触发脉冲信号，方位信号以及船首信号，使其严格同步后，送到真雷达显示器显示。它改变了以往雷达模拟器采用位图形式查表实时生成雷达视频信号算法的缺点，使得在真雷达显示单元上显示的回波图像更加逼真，特别是在近量程，能模拟出真实的雷达距离分辨力，避免出现马赛克现象，而且对于模拟诸如海浪抑制、雨雪干扰等效果更为方便，只需由Pc机应用程序设置参数即可。关键词：雷达模拟器；雷达信号发生器；USB总线；CY7C68013；CPLDAbstractRadarsimulatortakesimpor

4、tantroleinseafarertraining，assessmentofcompetence，etc．Radarsimulatormusthavehigherperformancesalongwithrapiddevelopmentofmarineindustry．AndtheexplicitstandardsareclearlydefinedbySTCW78／95Convention．Radarsignalgeneratoristhekernelpartintheradarsimulatorwitht

5、rueradardisplay．ItconveysradarvideosignalsgeneratedbyPCinreal—time，whichdisplayonthetrueradarscreen．Sailorcanoperatethetrueradarinsimulatedseaareaenvironment．Afteranalyzingtheradarsystem，thispaperpresentsasystemarchitectureofradarsignalgeneratorbasedonUSBbu

6、s．ItiscomposedoftheCY7C68013systemandtheinterfacewithtrueradardisplay．Itisacomparativelyindependentradarsignalgeneratorsystem．ItrealizescommunicationwithPCthroughUSBbusandcontrolstheoutputofFIFOoftheCY7C68013chipwithCPLD．Itcanconvertradarvideosignalgenerate

7、dbyPCadoptingaspecialalgorithmthatgeneratesapointofradarechobycalculatingtheintersectionpointsofSCanlinesandcoastlinesintosimulatedradarvideosignalswhichbedisplayedonrealradarscreeninreal—time．Itgeneratessimulatedradarsignalsincludingtrigger,azimuthmadshiph

8、eadingsignalwithCPLDandmakesthemstrictlysynchronize，thensendsthemtorealradarscreen．Thereisn’tdefectofothermethodsuchasgeneratingtheradarvideobytablelook．atbitmap．Theradarimageismorerealistic，maditisbet