宽带天气雷达数字接收机设计

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1、分类号：单位代码：１０３００１：２０１３１２３１６９密级；学号硕±学位论文＾户：＇＇Ａ：、节换＼建＇奇＇巧．雜宽带天气雷达数字接收机设计ＤｅｓｉｎｏｆＷｉｄｅｂａｎｄＤｉｉｔａｌ民ｅｃｅｉｖｅｒｆｏｒｇｇＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＲａｄａｒ申请人姓名：郭晓伟指导教师：陈钟荣副教授专业著称：大气谣感与大气操测研究方向：天气雷达系统所在学院：大气物理学院二〇—六年六月？—－．Ｖ．．Ｙ＇？Ｊ一＊＇■一．？；Ｋ．Ｊ：Ｖ尸，．‘’’‘人Ｓ

2、—＜独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。本论文除了文中特别加标注和致谢的内容外，不包含其他人或其他机构己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研巧所做的贡献均已在论文中作了声明并表示谢意。一必八学位论文作者签名．八：签字曰期：＞／＾关于论文使用授权的说明南京信息工程大学、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研巧所的《中国学位论文全文数据库》有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，

3、可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，并通一致过网络向社会提供信息服务。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京信息工程大学研巧生院办理。□公开□保密（年月）（保密的学位论文在解密后应遵守此＿协议）学位论文作者签名：＾也知签字日期：乂心７ｉ畫立心台．＆、指导教师签名＝了支签字曰期＝ｙ目录摘要ＩＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＩＶ第一胃绪论１１．１研究背景１１．２職现状２１．２．１天气雷

4、达国内外发展现状２１．２．２雷达数字接收机的发展概况４１主要内容６．３本文研究的第二章高频带通采样正交检波８２．１采样定理９Ｎ山ｔ（２丄１基本采样理论ｙｑＳ奈奎斯特）采样定理９２丄２带通采样理论１０２．２低通滤波器法正交相位检波器原理１１２．３正交检波系统设计方案１２２．３．１接收机的要求１２２．３．２ＡＤＣ参数的确定与设计１３２．３．３数字正交变换的设计１６２４１８．本章小结第Ｈ章脉冲压缩算法及其实现方案１９３１．线性调频脉冲压缩技术原理１９３丄１最佳匹配滤波器１

5、９３丄２线性调频脉冲压缩滤波器及性能２１３丄３脉冲压缩滤波器降低副瓣加权方法２５３．２脉冲压缩系统参数设计２６３２６．２．１发射信号的选择３．２．２时宽带宽的选择２６．３２．３加权窗函数的选择２７３．３常规雷运数字脉冲压缩设计２８３．３．１时域脉冲压缩方法２８３．３．２频域脉冲压缩方法３０Ｉ３．４本章小结３１第四章基于ＦＰＧＡ的脉冲压缩改进设计３２４．１分段卷积重叠相加法原理３２４．２改进匹配滤波器的方案３４４巧．３频域脉冲压缩的ＭＡＴＬＡＢ仿真４．４本章小结４０第５章

6、数字接收机硬件设计４１５．１引胃４１５．２ＦＰＧＡ开发平台４２５．２．ＦＰＧ４２１Ａ５．２．２ＡＤＣ４３５．２．３１０／１０（Ｖ１０００兰速料太网ＰＨＹ４３５．３模数转换器的应用与设计４３５．３．１模数转换器的配置与数据接收处理４３５．３．２基于ＦＰＧＡ的ＳＰＩ控制信号的设计４３５．３．３ＦＰＧＡ的数据采集与处理４４５．３．４ＦＦＴ分析法分析ＡＤＣ数据４５５．４基于ＦＰＧＡ的数字接收机数字处理部分４７５．４．１基于ＦＰＧＡ的正交带通采样设计４７５．４．２基于ＦＰＧＡ的改进脉冲

7、压缩设计４９５．４．３数字处理整体仿真结果及分析５１５．５基于ＦＰＧＡ的千兆网设计５４５．５．１ＵＤＰ协议５４５．５．２千兆太网设计实现５５５．５．３Ｗ太网运行情况６０５．６本章小结６１第六章总结与展望６２６．６２１全文总结６．２创新点６３６．３不足与展望６３ａ谢６４参考文献６５■作ｆ難６９ＩＩ摘要本文主要讨论了宽带天气雷达数字接收机技术，着重对天气雷达数字接收机所使用的高频采样正交检波技术、脉冲压缩技术做了较为详细的分析、仿真和设计。首先，介绍天气雷