毫米波探测器信号处理系统设计

论文摘要

本文针对毫米波主被动探测系统测距和目标识别的需要，以TMS320VC5410芯片为核心设计完成了一种高速目标识别系统。在硬件设计方面，系统具体采用THS1030和AD7470模数转换芯片对主被动回波进行采样，集成了DSP的电源、时钟、复位及Flash等电路，利用SST39VF200A进行程序的存储，并实现了系统的上电自举加载。设计了串口通信电路，完成了系统与PC机的友好连接，实现了探测系统采集和数据记录的实时监测。在DSP芯片上完成了全部系统的软件开发，包括：系统的初始化配置、定时器配置、时钟配置、外部总线控制、可编程分区转换逻辑、McBSP的配置和目标识别模块。给出了程序开发中的部分代码，比较细致的介绍了实现系统自举加载的设计方法。通过对整个探测系统进行大量的试验，修改完善，整个系统达到了设计要求。介绍了3mm波段毫米波探测器系统的工作原理，讨论了所设计的目标识别系统的应用与试验分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 应用背景
• 1.2 毫米波主被动探测技术介绍
• 1.3 数字信号处理器简介
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 信号处理系统的硬件设计
• 2.1 信号处理系统硬件结构
• 2.2 信号处理器的选择与硬件介绍
• 2.2.1 TMS320VC5410 DSP
• 2.2.2 电源设计
• 2.2.3 复位电路
• 2.2.4 Flash 模块
• 2.2.5 时钟设计
• 2.2.6 数据采集电路设计
• 2.3 信号处理电路布线注意事项及抗干扰措施
• 2.3.1 电源、地线的处理
• 2.3.2 数字电路与模拟电路的共地处理
• 2.3.3 信号线布线的抗干扰处理
• 第三章 异步串口通信的实现
• 3.1 DSP 的串行接口技术
• 3.2 DSP 的 McBSP 串行通讯接口
• 3.3 高精度数模转换器 MAX541 在系统中的应用
• 3.3.1 高精度数模转换器 MAX541 简介
• 3.3.2 McBSP 与 MAX541 的接口电路
• 3.4 串行通信模块的实现
• 3.4.1 MSComm 控件简单介绍
• 3.4.2 在当前 project 中插入 MSComm 控件
• 3.4.3 初始化并打开串口
• 3.4.4 捕捉串口事件
• 3.4.5 串口读写
• 3.4.6 关闭串口
• 3.5 PC 机的软件实现
• 第四章 系统的软件设计
• 4.1 系统的初始化配置
• 4.1.1 定时器配置
• 4.1.2 时钟配置
• 4.1.3 外部总线控制
• 4.1.4 可编程分区转换逻辑
• 4.1.5 McBSP 的配置
• 4.2 程序的实现
• 4.3 TMS320VC5410 的并口启动装载方案
• 第五章 信号处理系统在毫米波探测器中的应用与试验分析
• 5.1 毫米波主动探测系统工作原理及参数分析
• 5.2 毫米波被动探测系统工作原理及主要指标分析
• 5.2.1 毫米波被动探测系统工作原理
• 5.2.2 交流辐射计灵敏度计算
• 5.2.3 辐射计作用距离分析
• 5.3 回波信号的预处理
• 5.4 波形识别与特征抽取
• 5.5 试验系统分析
• 5.5.1 系统试验平台及方法
• 5.5.2 复合探测系统样机和 DSP 信号处理板
• 5.5.3 试验数据分析
• 结束语
• 参考文献
• 致谢