火控雷达目标识别测试平台的设计与实现

论文摘要

本文结合某直升机机载毫米波火控雷达研究项目,以雷达目标识别算法测试为研究背景,在实验室条件下搭建测试平台,利用外场测试数据最大限度的模拟真实环境,对毫米波火控雷达目标识别分机进行性能测试。论文的工作主要包括硬件平台设计、目标信息数据的存储和软件平台开发三部分。论文首先完成了对硬件平台的设计,而硬件平台实现的目的是为目标识别分机提供数据来源。为满足目标识别分机最高24Mbit/s的数据传输要求,本文以TI公司的DSP芯片TMS320VC5402为主控芯片,利用CY7C68013A设计了USB 2.0接口,经测试实际数据传输率可满足要求;为实现全双工通信,本文利用RTL8019AS设计了以太网接口并在此基础上实现了UDP/IP协议;为方便测试,本文还设计了波特率为9600和115200的两个串口。其次,论文设计了目标信息数据的存储方案。本文以CF卡为存储介质,首先实现了TMS320VC5402对CF卡单个扇区的读写,然后在对FAT文件系统进行分析的基础上,提出了一种简化的低风险FAT16文件系统的创建方法,以确保在直升机强振动条件下CF卡中存储数据的安全性。为完成对传输数据的控制,论文最后完成对软件平台的开发,主要包括USB驱动程序和数据传输控制程序。本文在分析Windows操作系统下WDM驱动模型后对固件下载驱动进行了开发,之后简要介绍了机载毫米波火控雷达目标识别平台,最后针对硬件平台的USB、以太网和串口,利用C#语言分别实现其与计算机的通信,完成数据传输控制平台的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 测试平台构成和相关技术发展现状
• 1.2.1 测试平台整体设计
• 1.2.2 数据传输技术发展现状
• 1.2.3 数据存储技术现状
• 1.2.4 编程语言发展现状
• 1.3 论文工作与组织结构
• 第二章 测试平台硬件设计与实现
• 2.1 测试平台硬件设计目标
• 2.2 测试平台硬件设计总体方案
• 2.2.1 测试平台硬件设计总体方案
• 2.2.2 主控芯片简介
• 2.3 USB 接口的设计
• 2.3.1 CY7C68013A 及GPIF 接口
• 2.3.2 HPI-8 接口原理
• 2.3.3 USB 接口的设计与实现
• 2.4 以太网接口的设计
• 2.4.1 以太网通信技术和802.3 协议
• 2.4.2 RTL8019AS 性能分析
• 2.4.3 以太网接口的设计与实现
• 2.5 串口的设计
• 2.5.1 McBSP 工作原理
• 2.5.2 基于MAX3111E 的同步串口与异步串口的数据传输
• 2.5.3 基于CPLD 的同步串口与异步串口的数据传输
• 2.6 其他模块的设计
• 2.6.1 CPCI 接口的设计
• 2.6.2 电源模块的设计
• 2.6.3 程序存储单元的设计和boot loader
• 2.7 调试过程中典型问题解决方案
• 2.8 小结
• 第三章 目标信息数据存储的实现
• 3.1 雷达目标识别分机工作原理
• 3.1.1 目标识别分机的整体构架
• 3.1.2 数据存储单元的硬件接口
• 3.2 CF 卡的读写
• 3.3 FAT16 文件系统的实现
• 3.3.1 存储设备的分区
• 3.3.2 FAT 原理分析
• 3.3.3 低风险FAT16 文件的创建
• 3.4 小结
• 第四章 软件平台的开发
• 4.1 USB 驱动程序的开发
• 4.1.1 WDM 驱动模型
• 4.1.2 驱动程序的开发
• 4.1.3 inf 文件的编写
• 4.2 软件平台的开发
• 4.2.1 机载毫米波火控雷达目标识别平台介绍
• 4.2.2 USB 通信的实现
• 4.2.3 以太网通信的实现
• 4.2.4 串口通信的实现
• 4.3 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果