基于DSP的组网雷达声学仿真系统设计与实现

论文摘要

雷达面临的“四大威胁”使雷达组网技术越来越受到人们的重视。作为对组网雷达系统的研究,建立一个真实的系统将花费巨大的人力和物力,本文正是立足于建立一个容易实现的低成本的雷达组网技术的研究平台。旨在通过建立起对组网雷达的仿真平台,进而对组网雷达数据融合等算法进行研究。论文首先对组网雷达的组成以及特点进行了阐述,利用声波与电磁波反射特性的共同点,在仿真系统设计中引入了现代DSP技术等信号处理器的实现技术以完成系统设计。根据组网雷达的特点与结构,论文设计了声学仿真系统的结构,包括发射部分,接收部分以及信号处理部分结构。在系统设计完成后,本课题分析了仿真系统的误差来源,并推导了能在一定程度上补偿这些误差的算法。本文最后详细设计了仿真系统的硬件电路部分,绘制了原理图,PCB图,并制作完成了电路板,在此之后对此过程中需要注意的问题做出了必要的说明。软件部分,着重介绍了DSP接口程序设计,以及关键通信程序的设计过程,在这些程序的辅助下硬件得以实现其发送采集的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 技术背景与研究意义
• 1.2 组网雷达的现状以及发展前景
• 1.3 组网雷达声学仿真系统
• 1.4 论文主要工作
• 1.5 论文组织结构
• 2 组网雷达的概念及其基本特点
• 2.1 组网雷达的定义和分类
• 2.2 组网雷达的基本结构
• 2.3 组网雷达雷达方程
• 2.4 组网雷达数据融合技术
• 2.5 组网雷达特点
• 2.6 小结
• 3 组网雷达声学仿真系统系统设计
• 3.1 仿真系统结构与类型选择
• 3.2 组网雷达仿真系统信号参数设计
• 3.3 关于接收处理的系统设计
• 3.4 组网雷达的声学仿真系统的特点
• 3.5 小结
• 4 系统设计带来的误差配准设计
• 4.1 系统误差来源分析
• 4.2 基于最小二乘的误差补偿设计
• 4.3 基于遗传算法的误差配准
• 4.4 小结
• 5 硬件设计与实现
• 5.1 系统硬件组成以及数据传输过程介绍
• 5.2 系统数据流向
• 5.3 硬件系统设计与实现
• 5.3.1 DSP模块选型与设计
• 5.3.1.1 JTAG接口电路设计
• 5.3.1.2 片外程序以及临时数据存储器设计
• 5.3.2 AD/DA模块选择与硬件设计
• 5.3.3 数据存储器模块
• 5.3.4 USB模块选型与设计
• 5.3.5 电源模块
• 5.3.6 PCB设计准则
• 5.4 小结
• 6 系统软件设计与实现
• 6.1 系统软件设计框图
• 6.2 DSP主要通信接口软件设计
• 6.2.1 I2C通道设计
• 6.2.2 McASP通道设计
• 6.2.3 GPIO通道设计
• 6.2.4 数据存储软件设计
• 6.2.5 USB软件设计
• 6.3 小结
• 7 总结和展望
• 致谢
• 参考文献