《超宽带穿墙雷达数据采集系统的设计与实现》.pdf

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1、第35卷第l期桂林电子科技大学学报VoL35，No．12015年2月JournalofGuilinUniversityofElectronicTechnologyFeb．2O15超宽带穿墙雷达数据采集系统的设计与实现胡恺，欧阳缮，徐五生(桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004)摘要：针对穿墙雷达接收机存在采集数据时间过长与接收机整体控制显示功能不足的问题。设计了一种合理的穿墙雷达数据采集系统。该系统由3部分组成，以FPGA为核心的伪随机等效采样，以ARM为核心的网口通信，以及上位机总体控制与处理。实验结果表明，该系

2、统相较于其他的穿墙雷达接收机，不仅有数据传输高效与操作界面人性化的优势，而且数据处理能力强，支持远程操作。关键词：穿墙雷达；数据采集；伪随机等效采样；网口通信中图分类号：TN912．3文献标志码：A文章编号：1673—808X(2015)01-001OO5Designandimplementationofanultra‘-widebandthrough--wallradardataacquisitionsystemHuKai，OuyangShan，XuWusheng(SchoolofInformationandCommunica

3、tionEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)Abstract：Aimingatlongdatagatheringtimeandthelackofoverallcontroldisplayfunctionofthethrough—wallradarreceiver，areasonablethrough—wallradardataacquisitionsystemisdesigned。Thesystemconsistsofthre

4、eparts：thepseudo—randomequivalentsamplingbasedonFPGA，thenetworkcommunicationbasedonARMandPCcontrolandprocessing．Theexperimentalresultshowsthatcomparedwithotherradarreceivers，ithasadvantagesofefficientdatatransmission，userfriendlyinterface，strongdataprocessingcapabili

5、tiesandremoteoperation．Keywords：through—wallradar；dataacquisition；pseudo—randomequivalentsampling；networkcommunication随着时代的发展，穿墙雷达的应用不再仅仅局限数据处理后送至ARM显示；2)用FPGA板实现顺于军事上，在安全防范、医学像等方面都有了显著序等效采样后将数据保存，拷贝到PC上片jMatlab的应用¨1]。穿墙雷达系统王要分为2类：一类是使用处理、画图。现阶段的接收机都存在明显的不足，频域信号的雷达系统

6、豫连续波雷达系统；另一类是首先是顺序等效采样方法的不足]。顺序等效采样使用时域信号的达系统，如脉冲超宽带雷达系方法的基本实现过程是在每一个回波周期采集一个统_2L1]。其中超带穿墙雷达系统又因为其结构简数据，当下一个回波周期到来时，通过延时器延时一单、更高的像分辨率以及通过按时间选通的方式，段纳秒级的时间后采集第二个数据，以此类推，直至能够方地分辨信号耦合波与多径传播反射波的优所有延时时间总和大于或等于信号的回波周期为止，势，受人们青睐[5]。最后将这段时间内采集的数据按顺序排列即可恢复现阶段的穿墙雷达接收机主要基于顺序等效采回

7、波信号。这种采样方法通过小而精确的步进时间样算法实现，其结构框架一般分为2种：i)先用FP—获得较高的等效采样率，但也暴露了它的缺点，它还GA板实现顺序等效采样，然后后端通过DSP进行原一个周期所需要的个数据要经过n个回波周期收稿日：2014-03—26基金项联：国家自然科学基金(61371186)；广西自然科学基金(2013GXNSFFA019004)通信作者：欧阳缮(196O一)．男，江西安福人，教授，博士，研究方向为自适应信号处理、通信信号处理等。E—mail：hmoysh@guet．edu．cn引文格式；胡恺，欧阳缮，徐

8、五生．超宽带穿墙雷达数据采集系统的设计与实现EJ3．桂林电子科技大学学报，2015．35(1)：10—14．第1期胡恺等：超宽带穿墙雷达数据采集系统的设计与实现的采集才能得到，这无疑造成了回波信号利用率过序等效采样算法存在的缺点。而且接收机后端数据低、数据采样时