基于ZYNQ的便携式雷达测试设备研制

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1、硕士学位论文基于ZYNQ的便携式雷达测试设备研制DEVELOPMENTOFPORTABLERADARTESTINGEQUIPMENTBASEDONZYNQ徐磊哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TP273.5学校代码：10213国际图书分类号：621.38密级：公开工学硕士学位论文基于ZYNQ的便携式雷达测试设备研制硕士研究生：徐磊导师：赵光权副教授申请学位：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273.5U.D.C

2、:621.38ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFPORTABLERADARTESTINGEQUIPMENTBASEDONZYNQCandidate：XuLeiSupervisor：A/Prof.ZhaoGuangquanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：Dept.ofAutomaticTestandControl

3、DateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要雷达设备作为武器系统中的核心部分，其性能直接决定了武器系统的打击精度和可靠程度，因此雷达技术的发展与进步对国防力量的增强具有十分重要的意义。从雷达设备的方案设计、产品研制，到最终的使用与维护的全生命周期过程中，并随着雷达设备的不断升级换代，雷达测试设备需要对其各项性能指标进行全方位的监督测试，并且朝着小型化、通用化、模块化的实时测试方向发展。本

4、文首先分析了目前针对雷达测试设备的小型化和实时性需求，确定了基于ZYNQ的便携式雷达测试设备的总体方案。雷达测试设备的硬件由核心主控模块、串行通讯模块和功能接口模块的模块化构成，核心主控模块采用ZYNQ-7000系列芯片作为主控制器，在串行通讯模块实现了与雷达设备、惯导、GPS通讯的串行接口，功能接口模块则设计了SD卡接口、以太网口、USB接口、调试串口和HDMI接口等功能接口。软件设计中，固件逻辑主要在ZYNQPL完成了串行通讯控制逻辑、PS-PL间通信逻辑和视频输出逻辑；嵌入式软件开发中，在ZYNQPS移植运行嵌入式Linux系统

5、并执行应用软件程序，能够脱离工控机实现独立测试工作。应用软件开发采用多线程技术和实时线程调度策略，保证了与雷达设备通讯处理的实时性，并深度优化Linux文件系统，提高了数据存储的实时效率。因此，整个雷达测试设备能够满足便携性、实时性、通用性与扩展性的要求。实验验证与现场联调结果表明，便携式雷达测试设备从硬件性能至系统功能均通过测试验证，能够达成与被测设备的实时通讯处理功能，实现以5ms/10ms通讯周期对数据的收发、解算、存储和状态参数显示；能够完成与被测设备的遥测通讯成像功能，实现以10ms为周期向被测设备发送定时脉冲并接收返回的遥

6、测数据，达到遥测成像目的。雷达测试设备在测试过程中稳定可靠，可以完成对实际雷达设备的测试任务。关键词：雷达测试；ZYNQ；嵌入式测试系统；Linux；多线程-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsthecorepartofweaponsystem,theperformanceoftheradarequipmentdirectlydeterminesitsprecisionandreliability.Therefore,thedevelopmentandprogressofradartechnologyareofgre

7、atsignificancetotheenhancementofthenationaldefenseforce.Inthewholelifecycleofradarequipment,fromproductdevelopmenttofinaluseandmaintenance,andwithcontinuousupgrading,radartestingfacilitiesareneededtoall-roundlymonitorandtestvariousperformanceofradar,whicharedevelopingto

8、wardsminiaturized,universalandmodularreal-timetestingdirection.Thisthesisfirstlyanalyzesthedemandsofminiaturiz