被動毫米波雷達(dá)中基于PCI總線高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、被動毫米波成像是利用目標(biāo)、背景的電磁熱輻射來實現(xiàn)的，與可見光及紅外成像相比，毫米波成像在霧、云、煙塵、沙暴等惡劣氣候條件下具有潛在的優(yōu)勢。目前被動毫米波成像系統(tǒng)普遍采用單天線波束進(jìn)行機械掃描成像方式，但是卻存在著空間分辨率不高和靈敏度較低的不足。近年來，隨著毫米波固態(tài)器件以及高速信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展，高靈敏度、高分辨率的多波束陣列成像技術(shù)正引起軍事和民用領(lǐng)域的濃厚興趣，毫米波輻射探測技術(shù)在許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。高速數(shù)據(jù)采集系

2、統(tǒng)作為被動毫米波雷達(dá)的重要組成部分，對于其性能的提高起著關(guān)鍵的作用。 本文根據(jù)研究課題實用化被動毫米波雷達(dá)，結(jié)合項目背景和需求，設(shè)計開發(fā)了基于PCI總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)卡以FPGA為核心器件，其它外圍接口的控制邏輯、芯片控制邏輯均由FPGA實現(xiàn)，與上位機之間的通信通過PCI總線完成。FPGA的內(nèi)部邏輯設(shè)計和算法實現(xiàn)是本文討論的重點。大量外圍芯片功能集中在單個FPGA芯片中，大大提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。 論文

3、在討論了信號采集理論、PCI總線基本結(jié)構(gòu)和時序以及FPGA基本原理和開發(fā)過程的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了基于PCI總線的高速數(shù)據(jù)采集卡各模塊的設(shè)計，主要模塊包括：MD轉(zhuǎn)換模塊、FIFO存儲器模塊、DDR SDRAM控制器模塊和PCI總線控制器模塊，并給出了各模塊的原理圖或仿真圖。 最后，本文針對被動毫米波成像的特點，提出了一種利用雙三次樣條函數(shù)插值的方法，在插值后，采用邊緣敏感濾波器對邊緣部分進(jìn)行處理，以恢復(fù)圖像的邊緣特征。實驗表明，采