基于fpga的pci数据采集及回放系统设计

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1、南京信息工程大学硕士学位论文基于FPGA的PCI数据采集及回放系统设计姓名：李云飞申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：周希辰20090501南京信息工程大学硕士学位论文摘要数字中频技术因其稳定性、可靠性和灵活性高的特点而成为现代雷达接收和信号处理的重要技术，该技术是提高现代雷达性能的重要技术之一，也是雷达接收机发展的必然趋势。而与之相辅助的高速数据采集系统无论是对其前期仿真论证还是对其后期验证和算法改进都具有非常重要的作用。因此在现在雷达系统设计中，迫切需要设计一个高速雷达数据采集回放系统，它既可以作为数字雷达接收机一部分将雷达回波信号实时采集到计算机中进行分

2、析；也可以将计算机中的雷达回波信号回放到需要试验的信号处理板上进行验证。本文根据某型雷达中频回波信号的特点并结合以往研究的成果，提出了一种雷达中频信号的高速数据采集与回放系统的实现方案，并在此基础上完成了该系统的设计与测试。该系统的主要功能是实现雷达中频信号的高速采集、高速传输、存储与高速回放。本文所讨论的系统的实现方案主要是基于PCI控制器的突发传输来实现雷达数据的高速采集与回放的。通过ADC对雷达中频回波信号进行采集，然后在FPGA中进行数字下变频，将产生的正交两路信号传输到计算机中，实现数据的高速采集；当需要回放时通过PCI的DMA读将计算机中的数据回放到FPGA中

3、，再通过RocketlO进行板卡之间的传输，从而实现了硬件回放。使用FPGA的IPcore实现了PCI总线接口和信号处理与缓存，这大大提高了系统的集成度，增强了系统的可靠性。本文最后详细介绍了本系统软件部分的设计，包括驱动程序和应用软件的设计，驱动程序主要为应用软件进行对硬件的操作提供了一个桥梁。通过对整个系统进行调试和试验，结果证明系统能够实现数据流速度达到65MB／s的雷达信号数据高速传输。关键词：数据采集／回放，PCI总线，数字下变频，IP核，FPGA南京信息工程大学硕士学位论文ABSTRACTThetechnologyofdigitalintermediatefr

4、equencyisbecomingimportanttechnologiesinthemodemradarreceptionandsignalprocessingbecauseofitsstability,reliabilityandhighflexibility．It’SoneoftheimportanttechnologiestOimprovemodemradarperformance，andwillbecertaintrendoftheradarreceiverdevelopment．Therelativehigh—speeddataacquisitionsyste

5、mplaysaveryimportantroleinwhethersimulationisdemonstratedformerlyorresultisvalidatedandarithmeticisimprovedlater．So，inthedesignofmodemradarsystem，weareexigenttodesignahigh—speedradaracquisitionandplaybacksystem．ItCanbringtheradarechosignalintocomputertobeanalysedasapartofdigitalradarrevei

6、ver,andalsocantransfertheradarechosignalincomputertosignalprocessingboardfortesting．Basedonthecharacteroftheradarintermediatefrequencyechosignalandtheresearchachievementbefore，thepaperholdsupaschemeofhigh—speeddataacquisitionandplaybacksystembasedonradarintermediatefrquencysignal，andcarri

7、esOUtthedesignandtestofthesystem．Themainfunctionofthesystemistherealizationofradarintermediatefrequencysignalonhigh-·speedacquisition,highspeedtransfer,high-speedstorageandhigh-speedplayback．Theimplementofschemethispaperdissertatedisbasedontheinitiatorbursttransfers