探索基于fpga实现船用导航雷达数字信号处理设计

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1、大连海事大学硕士学位论文基于FPGA实现船用导航雷达数字信号处理设计姓名：李波申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：陈铎20080301中文摘要摘要当今的船用导航雷达具有数字化、多功能、高性能、多接口、网络化。同时要求具有高可靠性、高集成度、低成本，信号处理单元的小型化，产品更新周期短。要同时满足上述需求，高集成度的器件应用是必须的。同时开发周期要短，需求软件的可移植性要强，并且是模块化设计，现场可编程门阵列器件(FPGA)已经成为设计首选。现场可编程门阵列是基于通过可编程互联连接的可配置逻辑块(CLB)矩阵的可编程半导体器件。与为特殊设计而定制的专用集

2、成电路(ASIC)相对，FPGA可以针对所需的应用或功能要求进行编程。虽然具有一次性可编程(OTP)FPGA，但是主要是基于SRAM的，其可随着设计的演化进行重编程。CLB是FPGA内的基本逻辑单元。实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个CLB都包含一个由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成的可配置开关矩阵。开关矩阵是高度灵活的，可以进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。当今的FPGA已经远远超出了先前版本的基本性能，并且整合了常用功能(如RAM、时钟管理和DSP)的硬(ASIC型)块。由于具有可编程特性，所以FPGA是众多市场的理想之

3、选。它高集成度，以及用于设计的强大软件平台、IP核、在线升级可满足需求。本文介绍了基于FPGA实现船用导航雷达数字信号处理的设计，这是一个具体的、已经完成并进行小批量生产的产品，对指导实践具有一定意义。关键词：船用导航雷达；现场可编程门阵列；信号处理英文摘要AbstractTodaymaritimeradarhasdigital，multifunctional，highpowered，multi·interfaceandnetworksettings．Itisrequiredtohasgoodreliability，moreintegrate，lowcost,mini

4、aturizationofsignalprocessor，shortperiodsofproductrefresh．Iftheseneedbemeet，itmustusemoreintegratemoment．Firstchoiceofdesignistohaveshortdevelopmentperiods，goodsoftwarereplant，modularizationdesignandFPGA．FieldProgrammableGateArrays(FPGAs)areprogrammablesemiconductordevicesthatarebasedar

5、oundamatrixofconfigurablelogicblocks(CLBs)connectedviaprogrammableinterconnects．AsopposedtoApplicationSpecificIntegratedCircuits(ASICs)wherethedeviceiscustombuiltfortheparticulardesign，FPGAscanbeprogrammedtothedesiredapplicationorfunctionalityrequirements．Althoughone-timeprogrammable(OT

6、P)FPGAsareavailable，thedominanttypeareSRAMbasedwhichCanbereprogrammedasthedesignevolves．TheCLBisthebasiclogicunitinanFPGA．Exactnumbersandfeaturesvaryfromdevicetodevice，buteveryCLBconsistsofaconfigurableswitchmatrixwith4or6inputs．someselectioncircuitry(MUX，etc)，andflip—flops．Theswitchmat

7、rixishighlyflexibleandcanbeconfiguredtohandlecombinatoriallogic，shiftregisters，orRAM．Today’SFPGAshaveevolvedfarbeyondthebasiccapabilitiespresentintheirpredecessors，andincorporatehard(ASICtype)blocksofcommonlyusedfunctionalitysuchasRAM，clockmanagement，andDSP．Followingarethebasic