基于vpx架构的通用脉压系统设计与实现

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1、基于VPX架构的通用脉压系统设计与实现李桃2016年1月中图分类号：UDC分类号：基于VPX架构的通用脉压系统设计与实现作者姓名李桃学院名称信息与电子学院指导教师马幼鸣副教授答辩委员会主席韩力教授申请学位级别工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月DesignandImplementationoftheGeneralPulseCompressionSystembasedonVPXCandidateName：LiTaoSchoolorDepartment:Informationof

2、ElectronicsFacultyMentor：Prof.MaYoumingChair,ThesisCommittee:Prof.HanLiDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:ElectronicScienceandTechnologyDegreeby：BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:Jan,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标

3、注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要脉冲压缩是指雷达接收机利用匹配滤波器将大时宽带宽积信号压缩成窄脉冲，以同时获得较远的作用距离和足够高的距离分辨力，是雷达信号处理的核心技术之一。随着超大规模集成电路和数字信号处理技术的高速发展，基于FPGA的数字脉冲压缩技术已被广泛应用于现代雷达系

4、统。作为新一代总线标准，VPX比传统CPCI/VME架构具有更高的传输带宽，更强的防御电磁干扰能力，适用于现代军事和航天领域。因此，研究基于VPX总线架构和FPGA处理器的通用脉压系统具有重要的理论意义和使用价值。本论文以基于VPX架构的通用信号处理平台的研制为背景，对基于VPX架构的通用脉压系统的设计与实现进行研究。该脉压系统具有良好的通用性，能够实现任意波形和占空比的雷达回波信号的脉冲压缩处理。同时具有通道可扩展性，通过增加信号处理板卡即可实现脉压通道数量的扩展。论文首先介绍了VPX总线架构及FPGA在数字信号处理

5、中的应用，概述了脉冲压缩原理及其频域实现方法，并详细阐述了该脉压系统处理参数的通用化设计。然后根据脉压系统的功能指标要求进行了总体设计和功能划分。整个设计分成两个部分：上位机软件设计和FPGA程序设计。上位机软件包括主控台显控程序和VPX主机从控程序。FPGA程序由对外接口、用户逻辑和脉冲压缩算法三个模块组成，文中按照模块化的设计思路对各个模块进行了详细设计。最后对线性调频信号和m序列信号进行了脉压性能测试。关键词：脉冲压缩；FPGA；VPX架构；通用性I北京理工大学硕士学位论文AbstractPulsecompres

6、sionisthetechnologythatusingmatchedfiltertocompressthelargetime-bandwidthsignalintonarrowpulseintheradarreceiverinordertoobtainfardistanceandhighrangeresolutionsimultaneously,whichisoneofthekeytechnologyofradarsignalprocessing.WiththerapiddevelopmentofVLSIanddig

7、italsignalprocessing,FPGA-baseddigitalpulsecompressionhasbeenwidelyusedinmodernradarsystems.Asanewgenerationofbusstandard,VPXarchitecturehavehigherbandwidthandgreaterdefenseofelectromagneticinterferencethanthetraditionalCPCI/VMEbusarchitecture.Anditisapplicablet

8、omodernmilitaryandaerospacefields.Consequently,theresearchofgeneralpulsecompressionsystembasedonVPXarchitectureandFPGAprocessorhasimportanttheoreticalsignificanceandu