基于sopc的船用雷达处理单元研究与设计

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1、论文题目基于SOPC的船用雷达处理单元研究与设计专业学位类别工程硕士学号201022240906作者姓名陶吉怀指导教师刘丹副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于SOPC的船用雷达处理单元研究与设计（题名和副题名）陶吉怀（作者姓名）指导教师刘丹副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称计算机技术提交论文日期2013.04论文答辩日期2013.06.09学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据电子科技大学硕士学位论文

2、RESEARCHANDDESIGNOFMARINERADARPROCESSINGUNITBASEDONTHESOPCAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerTechnologyAuthor:JihuaiTaoAdvisor:AssociateProfessorDanLiuSchool:ResearchInstituteofElectronicScienceandTechnologyofUESTC万方数据独创性声明本人声

3、明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

4、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要船用导航雷达在船舶进出港、航行、避险中发挥着重要的作用。随着技术的进步，人们对船用导航雷达显示屏分辨率的要求越来越高。由于存在高速的数据传输和复杂的数据处理，内置显示控制器的单块处理器芯片难以满足高分辨率显示器显示的雷达系统要求。采用外加数据处理单元和显示控制单元的方法，又会大大增加系统的复杂度，给系统布局布线等工作带来很大困难，并且芯片间的高速数据传输，很容易导致瓶颈问题的出现。本文基于片上可编程系统（SOPC）

5、技术，提出在单块芯片上实现船用导航雷达处理单元的方法，实现雷达数据的快速处理、传输和对雷达图像的高分辨率显示器显示。主要内容包括：1．研究船用导航雷达数据的采集和处理，各算法间采用了流水处理架构，并使用硬件可编程逻辑实现，能够实时、快速地对雷达回波数据进行处理，提出一种恒虚警率目标检测方法，与传统的均值类恒虚警率检测器相比，在非均匀杂波背景下或是存在目标干扰的情况下，具有更好的目标检测性能。2．研究基于AXI4协议的设备互联，基于AXI4协议构建了SOPC系统，实现了用户模块的设计、插入以及系统各个模块与处理器总线的互联。3．研究船舶导航雷达系统显示

6、控制硬件架构，提出了一种可行的显示控制架构，使得系统支持1024*768以上分辨率的图像显示，提出雷达图像和GUI界面的硬件图层叠加，使得雷达图像的绘制变得流畅。4．研究FPGA可编程逻辑和微处理器间的高速数据传输问题，通过在SOPC系统中使用DMA，实现FPGA和微处理器间的高速数据传输。通过上述研究，在单块芯片上实现了高速雷达数据的采集、处理、Linux系统和雷达GUI的移植以及高分辨率显示器显示的支持，达到了用单块芯片实现船用导航雷达处理单元的目的。关键词：导航雷达，SOPC，目标检测，显示控制I万方数据ABSTRACTABSTRACTMari

7、neNavigationRadarsplaysimportantrolesinshipsmakingharborandleavingports.Withtheprogressofsociety,people’sdemandtothedisplayresolutionofMarineNavigationRadarsystemisincreasinghigherandhigher.Astheexistenceofhighspeeddatatransmissionandcomplexdataprocessinsystem,asingleprocessorc

8、hipwithbuild-indisplaycontrollerisdifficulttomeetthere