基于ICS554的无源雷达信号处理模块的设计与仿真

论文摘要

作为无源雷达信号处理系统的关键部件，本课题先是阐述了高速数据采集卡ICS554的硬件功能和操作模式，并着重介绍了FPGA模块的特点及其资源情况。接着分别介绍了FIR数字滤波器和FFT处理器的基本原理，结合上述FPGA芯片的特点，基于模块化的设计思想，提出了一种实现这两个信号处理器的硬件方案。其中本课题的创新点在于对FIR数字滤波器的抽头系数采用SD编码，和对FFT蝶形运算符的处理。在ISE环境中编写Verilog HDL代码，进行综合仿真，仿真结果验证了该方案的正确性。与传统的信号处理器相比，本课题设计的信号处理器具有灵活性好、易扩展、处理速度快、实时性好、占用资源少等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无源雷达的技术概述
• 1.1.1 无源雷达的特点
• 1.1.2 无源雷达的分类
• 1.1.3 几款经典无源雷达的简介
• 1.2 FPGA在雷达信号处理中的优势
• 1.3 本文安排
• 第二章 ICS554 高速数据采集卡的介绍
• 2.1 ICS554 高速数据采集卡的功能概述
• 2.2 采集卡的基本硬件描述
• 2.2.1 模拟信号输入通道
• 2.2.2 时钟、触发和同步源
• 2.2.3 ADC模块
• 2.2.4 DDC模块
• 2.2.5 FPGA模块
• 2.2.6 FIFO缓存
• 2.2.7 PCI总线接口
• 2.3 ICS554 的操作模式
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于FPGA的FIR数字滤波器的设计与仿真
• 3.1 FIR数字滤波器的理论介绍
• 3.1.1 FIR数字滤波器的基本原理
• 3.1.2 FIR数字滤波器的线性相位条件
• 3.1.3 线性相位FIR数字滤波器的幅度特性
• 3.1.4 FIR的优点
• 3.2 FIR数字滤波器的设计方法
• 3.2.1 窗函数法
• 3.2.2 频率采样法
• 3.2.3 最优化设计方法
• 3.3 基于FPGA的FIR数字滤波器的设计
• 3.3.1 滤波器系数
• 3.3.2 乘法器模块
• 3.3.3 输出截位
• 3.4 基于FPGA的FIR数字滤波器的仿真
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于FPGA的FFT处理器的设计与仿真
• 4.1 基 2 FFT的基本原理
• 4.1.1 DIT-FFT的基本原理
• 4.1.2 DIF-FFT的基本原理
• 4.1.3 DIT-FFT和DIF-FFT的比较
• 4.2 基于FPGA的FFT处理器的实现方案
• 4.2.1 旋转因子模块
• 4.2.2 蝶形运算符模块
• 4.2.3 输入输出数据存储模块
• 4.2.4 控制模块
• 4.3 基于FPGA的FFT处理器的仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献