基于fpga和dsp的雷达信号处理机的设计

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1、分类号：TP274+．2密级：单位代码：10058天津工业大学硕士学位论文基于FPGA和DSP的雷达信号处理机的设计(申请硕士学位)专业：信号与信息处理研究生：阎杨指导老师：王巍副教授天津工业大学信息与通信工程学院二oo九年十二月ADissertationSubmittedtotheAcademicDegreeCommitteeofTianjinPolytechnicUniversityDesignoftheRadarSignalProcessorBasedonFPGAandDSPInCandidacyfortheMaster’SDegreeinSignalandInfor

2、mationProcessingByYanYangSupervisorProf．WangWeiSchoolofInformationandCommunicationEngineering，TianjinPolytechnicUniversityDecember,2009独创性声明本人声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和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我-lq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了谢

3、意。学位论文作者签名：阎静签字同期：加净)月卅日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据J车进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向困家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：I囿枷签字同期：加卜年2月以同学位论文的主要创新点一、通过分析某海事卫星雷达处理机的特点，为了满足高速、实时和可靠的信号处理和传输的要求，采用了先进的“FPGA+DSP"协同处理的设计方案，在信号传输上提

4、出了“USB2．0接口+高速LVDS接口”的传输方式。二、由于本信号处理机需要在脱离上位机的控制下存储海量回波处理结果，也需要存储上位机传来的原始回波信号，因此在DSP的EMIF总线上挂接了容量为1Gb的数据flash，极大地方便了本处理机在各种试验场合的灵活使用。＼摘要本文利用XilinxXC5VLX50FPGA芯片和TITMS320C6713DSP芯片，设计实现了一个高性能雷达网波信号采集与处理机。本处理机用于某海事卫星雷达测试系统，采用『F12V单电源供电，外壳为便携可靠的盒式结构。处理机使用USB2．0接口和高速LVDS接口实现与上位机通信。处理机为双通道中频／基带

5、兼容结构，采样率最小1MHz／通道，最大60Mllz／通道，数据帧大小为1024点／通道。处理机主要包括五部分：采样模块、FPGA模块、USB模块、DSP模块和LVDS模块。FPGA模块主要完成高吞吐量的信号预处理以及动态数据通路的建立，其他所有芯片均通过FPGA互连。USB模块主要完成上位机和处理机间的数据传输，同时，上位机通过USB模块对整个处理机工作流程进行监控。DSP模块是整机的核心处理和控制模块，负责控制采样模块采集雷达回波信号，并在信号预处理基础上进一步完成其他运算。经初步调试，本信号处理机满足了设计要求，在信号采集、传输和处理方面，具有速度快、实时性强、可靠性

6、高等优点，具有较高的应用价值。关键词：雷达信号；FPGA；DSP；信号采集；信息处理AbstractAhigh—performanceradarechosignalprocessorisdesignedbyXi1inxXC5VLX50FPGAandTITMS320C67l3DSPinthisthesis．Theprocessorusedinamaritimesatelliteradartestsystemissuppliedby12Vsinglepower．Ithasacassetteshellstructure，whitchisreliableandportable．US

7、B2．0interfaceandhigh—speedLVDSinterfaceareusedtocommunicatewiththehostcomputer．Theprocessoriscompatiblewithdual—channelIFandbaseband．Theminimumsamplingrateis1MHzperchannel，andthemaximumis60MHzperchannel．Thedataflamesizeis1024pointsperchannel．Thesignalprocessor