基于DSP的线性调频连续波雷达物位测量系统设计

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1、摘要针对目前火电厂煤粉仓物位测量所面临的诸如测量装置落后、测量精度不高以及测量方法受环境影响较大等问题，本文提出一种采用雷达进行物位测量的方法，经研究论证，该方法能够有效的测量物位，在此基础上，我们设计了雷达物位测量系统。雷达测量系统由硬件系统设计和软件系统设计组成。硬件系统设计主要包括线性调频连续波雷达测量装置和基于DSP的高速数据采集处理系统两大部分。本文主要对基于DSP的高速数据采集处理系统进行了设计，基于DSP的高速数据采集处理系统是本课题所开发的高速信号处理板，板上集成了DSP芯片及其扩展的SDRAM、FLASH芯片、高速AID、高速缓冲FIFO

2、和FPGA等主要芯片，具体包括高速A／D采集存储电路、DSP处理电路和时序逻辑控制电路等，本文主要对TMS320VC5509DSP芯片的DSP电路及其外部接口电路和高速数据采集处理电路进行了设计。软件设计部分包括VCO线性度的校正、系统时序逻辑设计和雷达信号处理设计。本文首先对线性调频连续波雷达的一VCO的线性度进行了分析，并采用一种数字闭环校正方法对其非线性进行校正。该方法能够使雷达装置具有稳定的频率，为后续的信号处理提供了保障。其次对高速数据采集电路的时序逻辑进行了设计，主要针对FIFO的接口控制逻辑进行了分析设计；雷达信号处理部分采用对实数信号的改进

3、的FFT算法对采样信号进行处理，并对该算法在DSP上采用汇编语言进行实现。在本文最后，对TMs320VC5509的FLASH引导装载进行了设计。关键词：线性度校正时序逻辑设计DSP信号处理引导装载ABSTRACTAimingattheprimaryproblemofthecoallevelgaugeofPowerfactorypresently，suchasthedatedgaugeequipment，lowgaugeprecisionandtheeffectfromthesurroundingsandSOon．Akindofradargaugemetho

4、diSintroducedinthispaper．Thismethodcallgaugetheleveleffectivelythroughresearchingandreasoning，Onthebasisofit，wehavedesignedtheradarlevelgaugesystem．Theradargaugesystemconsistsofhardwaresystemdesignandsoftwaresystemdesign．AndthehardwaresystemdesignincludestheLFMCWradarequipmentandt

5、hehigh．speeddatacollectionandprocesssystem．Thelatterpartismainlydescribedinthepaper．Thehigh—speeddatacollectionandprocesssystemisthehi加-speedsignalprocessingbroaddevelopedintheproject．Inthecircuitbroad，itintegratedwithDSPchipanditsexternalSDRAMandFLASH．highspeedADC．FIFOcacheandFPG

6、AandSOon．Theprimarycircuitincludeshi}ghspeedADCcircuit,DSPprocessingcircuitandsequentiallogiccircuit．TheDSPcircuitanditsexternalinterfacecircuitareprimarilydesignedinthispaper．ThesoftwaredesignincludesthelinearityadjustmentofVCO．systemsequentiallogicdesignandradarsignalprocessingd

7、esign．Inthepaper,firstlyanalysisthelinearityofVCO，whichiSthecoreofLFMCWradar．Andrevisethenon-linearityofVC0usingakingofdigitalclose-loopmethod，whichcanensurethesteadyfrequencyoftheradarandthefollowingsignalprocessing．SecondlNthehi曲一speeddatacollectionandprocesssystemismainlydesign

8、ed．UsingtheimprovedFFTalgorithmof