雷达干扰机中的数据采集及波形产生测试卡的研制

论文摘要

随着电子技术的飞速发展和军队现代化水平的提高,军队对电子设备的依赖性增加,电子对抗已成为现代战争的重要作战手段。而雷达干扰技术作为电子对抗的重要组成部分,也得到了越来越广泛的应用。在雷达干扰机的研制过程中,为了节约成本、方便调试,往往要开发专用的测试平台对其进行功能验证及数据分析。本课题研制的数据采集及波形产生测试卡即是为假目标雷达干扰机开发的测试系统,主要负责为雷达干扰机提供测试雷达脉冲信号并对干扰机发出的干扰信号进行采集。本文介绍了测试卡的总体设计方案和理论依据,并对各个功能模块的实现过程及调试要点进行了详细的说明。论文的主要内容如下:1.介绍了本课题的应用背景和主要任务。2.给出了雷达干扰机测试系统的总体方案,并简要介绍了相关的数字信号处理理论。3.在硬件方面,阐述了测试卡的电路实现方案,分别讨论了A/D转换模块,DDC模块,DDR数据存储模块,波形产生模块,CPCI接口模块,FPGA加密模块的芯片选择和实现方法。最后介绍了PCB板的分层方法及布局布线要点。4.在软件方面,介绍了WDM驱动程序的工作原理和设计要点,并对应用程序和驱动程序的通信过程进行了分析。5.对系统各个模块的调试要点进行了说明,对调试中的一些常见问题提出了解决方法,最后给出了调试结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 高速数据采集与雷达信号波形产生技术的研究现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 论文的内容安排
• 第二章 测试卡总体方案及相关技术
• 2.1 测试系统总体方案
• 2.2 相关技术介绍
• 2.2.1 带通采样理论
• 2.2.2 数字正交混频理论
• 2.2.3 多速率信号处理
• 2.2.4 多相滤波结构
• 第三章 系统硬件部分设计
• 3.1 硬件部分总体设计
• 3.2 A/D 转换模块的实现
• 3.2.1 A/D 转换芯片AT84AS001
• 3.2.2 A/D 模块工作过程
• 3.3 DDC 模块的实现
• 3.3.1 EP2S90F1020 的专用LVDS 接口
• 3.3.2 多相滤波结构的实现
• 3.3.3 低通滤波器的设计
• 3.4 大容量数据存储的实现
• 3.4.1 DDR SDRAM 内存条的控制操作
• 3.4.2 DDR 数据存储部分的设计
• 3.4.3 DDR 内存条存储功能的实现
• 3.4.3.1 双数据率接口
• 3.4.3.2 DDR 内存条的初始化
• 3.4.3.3 存储单元的读/写过程
• 3.5 波形产生模块设计
• 3.5.1 D/A 转换芯片AD9779
• 3.5.2 波形产生的实现
• 3.5.3 外部放大电路
• 3.6 CPCI 接口模块设计
• 3.6.1 PCI 总线简介
• 3.6.2 Compact PCI 接口
• 3.6.3 使用 PCI9054 实现 CPCI 接口控制
• 3.6.3.1 PCI9054 接口芯片
• 3.6.3.2 PCI9054 与本地总线的接口
• 3.6.3.3 PCI9054 的地址映射
• 3.6.3.4 PCI9054 的寄存器配置
• 3.7 FPGA 加密电路的设计
• 3.7.1 DES 及3-DES 算法介绍
• 3.7.2 加密电路的工作原理及结构
• 3.7.3 加密功能的实现
• 3.8 高速PCB 电路的设计
• 3.8.1 高速电路中的信号完整性问题
• 3.8.2 10 层PCB 板的分层
• 3.8.3 高速PCB 板的布局布线要点
• 第四章 驱动程序及应用程序的编写
• 4.1 WDM 驱动程序
• 4.2 测试卡的驱动程序设计
• 4.2.1 驱动程序的开发工具
• 4.2.2 WDM 驱动程序的基本结构
• 4.2.3 测试卡驱动程序和硬件的通信
• 4.2.3.1 存储空间的访问
• 4.2.3.2 驱动程序中断服务例程的实现
• 4.3 应用程序的设计
• 4.3.1 应用程序的功能介绍
• 4.3.2 应用程序与驱动的通信的实现
• 4.3.2.1 设备的打开和关闭
• 4.3.2.2 设备的读写
• 4.3.2.3 应用程序对中断响应的实现
• 第五章 系统的调试及功能验证
• 5.1 数据采集部分的调试及验证
• 5.2 波形产生部分的调试及验证
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间研究成果