相控陣?yán)走_(dá)波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題基于雷達(dá)理論、利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及自主技術(shù)，針對(duì)給定的性能指標(biāo)要求對(duì)某相控陣?yán)走_(dá)天線波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)完成了以下工作。
　　對(duì)波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析。首先討論了系統(tǒng)組成，闡述了系統(tǒng)的工作原理。其次論述了本設(shè)計(jì)中的兩項(xiàng)自主技術(shù)：天線分割控制技術(shù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)。然后對(duì)設(shè)計(jì)中所涉及到的相關(guān)技術(shù)概念進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。上述工作對(duì)于理解和確

2、定相控陣?yán)走_(dá)波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)邊界具有理論指導(dǎo)意義。最后對(duì)波束掃描算法和散焦算法進(jìn)行了分析與研究。波束掃描算法重點(diǎn)研究了陣內(nèi)相位差算法、天線單元相位計(jì)算算法以及方向圖函數(shù)。此項(xiàng)內(nèi)容的分析與討論既是有效提高波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)計(jì)算精度的理論基礎(chǔ)，也是提高系統(tǒng)處理靈活性的有效手段之一。
　　在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)完成了波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。上位機(jī)硬件設(shè)計(jì)包括鎖存模塊設(shè)計(jì)、

3、接口模塊設(shè)計(jì)、邏輯時(shí)序模塊設(shè)計(jì)與電源濾波模塊設(shè)計(jì)；相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)包括主程序設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)程序和天線單元檢測(cè)子程序設(shè)計(jì)三部分。下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)包括緩存器模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊設(shè)計(jì)、控制信號(hào)輸出模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)信號(hào)輸出模塊設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)以及邏輯時(shí)序模塊設(shè)計(jì)等；相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容為主程序設(shè)計(jì)。對(duì)波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析與討論。從電磁兼容性的基本原理和實(shí)踐出發(fā)，利用屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)對(duì)波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中所存在的

4、信號(hào)線較多、信號(hào)傳輸線路較長(zhǎng)、地線共地連接、平行線間存在互耦干擾、譯碼器競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)特性影響的判別以及脈沖下降沿的振鈴現(xiàn)象等電磁兼容性問(wèn)題提出了全面解決方案。
　　重點(diǎn)完成了波束數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)上位機(jī)與下位機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)以及部分核心硬件的實(shí)現(xiàn)。對(duì)上位機(jī)中的工控機(jī)的選用、對(duì)下位機(jī)中的數(shù)字信號(hào)處理DSP芯片的選用及外圍電路設(shè)計(jì)、機(jī)器周期、DSP時(shí)鐘輸入、DSP復(fù)位輸入、中斷輸入、程序加載與運(yùn)行和邏輯時(shí)序CPLD芯片的選用作了比較詳細(xì)的論