SAR雷达高速数据采集与处理系统的实现

论文摘要

伴随着数字化和计算机技术的发展,作为模拟系统和数字系统之间的桥梁的数据采集技术得到了极大的发展。近年来,数据采集与处理的新技术、新方法,直接或间接地引发其革新和变化,实时监控(远程监控)与仿真技术(包括传感器、数据采集、微机芯片数据、可编程控制器PLC、现场总线处理、流程控制、曲线与动画显示、自动故障诊断与报表输出等)把数据采集与处理技术提高到一个崭新的水平。以数据采集技术为基础,综合了计算机领域新技术和新产品的高速数据采集系统以其极强的通用性,广泛应用于雷达数据处理、现场工业控制、仪器测试数据处理、语音识别以及图像处理等诸多领域。并且,就像其他计算机技术一样,伴随着模数变换技术的快速发展,高速数据采集系统在各领域的应用要求也越来越高,尤其是近年物联网的飞速发展,数据采集和处理技术进一步发展,逐步走向更高速率、更高精度、智能化、综合化和海量数据处理。本文从工程应用的角度出发,结合高速数据采集系统理论基础,提出了一种专门针对SAR雷达高速数据采集和处理的系统实现方案,本方案采用了基于可扩展64位系统处理、FPGA和DSP信号处理技术的采集设备实现方案,在实现时充分考虑到高速数据处理实现的难点进行了优化设计,具有很大的扩展空间;同时,由于采集设备采用了零中频输入,信号带宽为200MHz,采样频率为220MHz,这对雷达系统具有一定的通用性。通过对采集数据的成像处理,对采集系统的各项性能指标进行了测试和验证,并成功应用于某工程项目。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 雷达数据采集系统概述
• 1.2 雷达数据采集系统的现状和发展趋势
• 1.3 课题来源及主要工作
• 第二章 数据采集和处理基础技术
• 2.1 数据采集系统的基本功能
• 2.2 数据采集系统的基本类型
• 2.2.1 微型计算机数据采集系统
• 2.2.2 直接数字控制型数据采集与处理系统（DDC）
• 2.2.3 集散型数据采集与处理系统（DCS）
• 第三章 系统硬件设计与优化
• 3.1 系统硬件组成和工作原理
• 3.2 PCI 总线协议芯片选择
• 3.3 FPGA/CPLD
• 3.4 ADC 简介和选型
• 3.5 串行EEPROM 的连接
• 3.6 优化设计
• 3.6.1 消除供电系统干扰措施
• 3.6.2 对模拟部分的抗干扰
• 3.6.3 浮地法抑制干扰
• 3.6.4 ADC 电路优化设计
• 3.6.5.优化设计结果分析
• 第四章 系统软件设计与应用
• 4.1 windows 驱动程序设计
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 驱动程序模式和开发工具
• 4.1.3 中断处理过程
• 4.1.4 采集设备驱动程序
• 4.2 采集处理应用软件设计
• 4.2.1 应用软件功能
• 4.2.2 应用软件开发环境
• 4.2.3 应用软件界面设计
• 4.3 数据成像处理
• 4.3.1 多普勒波束锐化成像原理
• 4.3.2 DBS 成像流程
• 4.4 采集系统成像处理结果
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果