脈沖超寬帶雷達(dá)回波信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、脈沖型超寬帶穿墻雷達(dá)的回波信號(hào)帶寬極寬,數(shù)字化接收機(jī)的采樣率必須達(dá)到GHz量級(jí)以上才能正確接收,這對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求,目前脈沖超寬帶信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換只能采用等效采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本文針對(duì)偽隨機(jī)采樣的脈沖超寬帶雷達(dá)回波信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、傳輸及上位機(jī)顯控等問題進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種用于脈沖超寬帶穿墻雷達(dá)回波信號(hào)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要完成的工作如下:
　　1、信號(hào)采集系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。根據(jù)脈沖超寬帶雷達(dá)回波信號(hào)采

2、集系統(tǒng)要完成的功能,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行劃分,分為以FPGA為平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集端,以ARM為平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸端,以及基于PC的上位機(jī)顯控端,并確定各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)方式與硬件平臺(tái)。
　　2、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的偽隨機(jī)等效采樣算法。用Verilog對(duì)FPGA進(jìn)行編程,通過模塊化的編程方式,編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部同步時(shí)鐘芯片以及AD芯片的控制,并且實(shí)現(xiàn)了偽隨機(jī)等效采樣算法,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)納秒級(jí)雷達(dá)回波信號(hào)的采集與還原,等效采樣率達(dá)到10GS/s。
　

3、　3、利用ARM設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。分析了TCP/IP通信結(jié)構(gòu),根據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信所需的協(xié)議,編程實(shí)現(xiàn)了包括UDP、ARP、IP、ICMP協(xié)議在內(nèi)的一系列網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了接收數(shù)據(jù)與控制字符的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
　　4、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了用于脈沖超寬帶穿墻雷達(dá)的上位機(jī)軟件。研究了后向投影算法,根據(jù)脈沖超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)性的需求,通過VC與MATLAB混合編程的方式,設(shè)計(jì)了上位機(jī)顯控界面,使其完成控制采集回波信號(hào),通過網(wǎng)絡(luò)接收采集數(shù)據(jù),將采集數(shù)