基于TMS320F2812的毫米波探测器信号处理系统设计与实现

论文摘要

本文基于TMS320F2812研究了毫米波探测器信号检测与处理系统的设计与实现。根据3毫米波段主被动复合探测器的具体指标,重点开展了信号处理系统的软硬件分析,完成了系统总体方案设计及参数分析,包括:系统存储器、AD、DA、系统外围接口等模块的设计、系统电源等关键技术,并提出了硬件上的改进方案。开展了毫米波探测器目标识别算法研究及仿真,分析了毫米波主被动回波信号与目标、探测条件及背景环境之间的关系,给出了毫米波目标识别的算法框架。根据系统对信号处理的要求,完成整个系统的软件设计,包括:主动测距、被动目标识别、数字滤波、端口捕获、函数发生器、采样时钟节拍等软件功能模块。给出了TMS320F2812芯片FLASH烧写的具体要求和注意事项,为更好的满足用户对运算速度的要求提供帮助。同时说明了TMS320F2812芯片上电后程序的加载流程。完成了所设计的信号处理系统软硬件的联试联调,实现毫米波探测器要求范围内的连续测距和目标识别,并达到系统的要求,试验结果验证了本研究方案的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 数字信号处理研究现状
• 1.3 本文工作简介
• 2 系统方案及参数介绍
• 2.1 主被动原理
• 2.2 方案介绍
• 2.3 3mm脉冲雷达作用距离及参数分析
• 2.3.1 作用距离分析
• 2.3.2 发射机脉冲宽度选择
• 2.3.3 发射脉冲重复频率的选择
• 2.4 毫米波辐射计主要指标和参数分析
• 3 数字信号处理系统的软硬件设计
• 3.1 TMS320F2812系统控制和外围中断PIE
• 3.1.1 时钟和系统控制
• 3.1.2 振荡器OSC和锁相环PLL
• 3.1.3 看门狗模块
• 3.1.4 PIE配置寄存器
• 3.2 A/D转换器
• 3.2.1 A/D转换的启动模式
• 3.2.2 自动转换排序器原理
• 3.2.3 ADC时钟定标
• 3.2.4 ADC工作流程
• 3.2.5 AD精度分析
• 3.3 DA转换器
• 3.3.1 用DSP和DA实现一些简单的波形
• 3.4 CAP捕获单元
• 3.5 系统外围硬件电路设计
• 3.5.1 电源设计
• 3.5.2 JTAG口电路设计
• 3.5.3 电平转换电路设计
• 3.5.4 AD采样前的放大电路和保护电路设计
• 3.5.5 DAC设计
• 3.5.6 实际电路设计原理图
• 3.6 系统软件编程
• 3.6.1 主动测距
• 3.6.2 被动识别
• 3.6.3 系统时钟和定时器设置
• 3.6.4 主被动系统软件编程
• 4 FLASH烧写
• 4.1 块的链接
• 4.2 FLASH控制寄存器的初始化
• 4.3 在RAM高速运行系统程序的方法
• 4.4 DSP复位后如何从FLASH中运行代码
• 4.5 Bootloader模式
• 5 实验结果和数据分析
• 5.1 系统测试实验简介
• 5.2 系统实验数据分析
• 6 结论及展望
• 致谢
• 参考文献