在船舶交管系統中,雷達信息處理是最重要的組成部分。視頻回波處理中的雜波處理要求實時性很高,大約要在一個距離單元的時間(0.05-0.1us)內完成。雜波處理如恒虛警處理本身比較復雜,這類處理過程又要求快速,圖像顯示系統要求及時的把接收到的雷達方位數據從極坐標轉換成直角坐標。在軟件上實現這些算法雖然精度可以達到,但是實時性問題不能滿足。因此這類問題多采用高速專用數字設備來實現。FPGA在數字信號處理領域有非常廣闊的應用前景,以其優良的性能在數字信號處理中發揮了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度實現一些函數和運算。針對以上幾點,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA來實現雷達信號處理和圖像顯示的算法研究,用硬件來實現正弦、余弦、正切、乘法、除法、指數和對數等基本函數和運算,把他們設計成為可重用的IP core,這樣可以滿足實時性和精度的問題。從而在將來的算法研究中方便的調用,這樣在算法研究中可以節約大量的時間,在一定程度上降低研究的難度。 圍繞雷達信號處理和圖像顯示,本次課題設計主要做了如下工作: 1.對CORDIC算法進行分析和研究,以及它在雷達信號處理和圖像顯示中的影響。 2.成功用硬件描述語言在Xilinx公司軟件ISE的環境下編寫代碼,在Synplify和Modelsim上做了綜合和仿真。 3.對實驗結果進行精度和速度分析。 4.對雷達信號處理和圖像顯示的相關算法進行分析和研究。 5.從實例分析IP core的特點,對算法研究的影響和IP core在雷達信號處理和圖像顯示中的應用。 最終在實踐環節,成功利用CORDIC算法,在FPGA上實現可重用的IP core,這些IP core能夠以很高的精度實現一些基本函數和運算,在雷達信號處理與圖像顯示中起到很大的作用。
上傳時間: 2013-07-16
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隨著信號處理技術的進步和電子技術的發展,雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數字體制轉變。軟件無線電概念的提出,促使雷達偵察接收機朝大帶寬、全截獲方向發展,現有的串行信號處理體制已經很難滿足系統要求。FPGA器件的出現,為實現寬帶雷達信號偵察數字接收機提供了硬件支持。 本文結合FPGA芯片特點,在前人研究基礎上,從算法和硬件實現兩方面,對雷達信號偵察數字接收機若干關鍵技術進行了研究和創新,主要研究內容包括以下幾個方面。 1)給出了基于QuartusII/Matlab和ISE/ModelSim/Matlab的兩種FPGA設計聯合仿真技術。這種聯合仿真技術,大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數字接收機的設計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數字正交變換算法,并將該算法在FPGA中進行了硬件實現,設計可對600MHz帶寬內的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結構FFT的FPGA實現方案,并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現,設計能夠在一個時鐘周期內完成32點并行FFT運算,滿足了數字信道化接收機對數據處理速度的要求。 4)提出了一種自相關信號檢測FPGA實現方案,通過改變FIFO長度改變自相關運算點數,實現了弱信號檢測。提出通過二次門限處理來消除檢測脈沖中的毛刺和凹陷,降低了虛警概率,提高了檢測結果的可靠性。 5)在單通道自相關信號檢測算法基礎上,提出采用三路并行檢測,每路采用不同的相關點數和檢測門限,再綜合考慮三路檢測結果,得到最終檢測結果。給出了算法FPGA實現過程,并對設計進行了聯合時序仿真,提高了檢測性能。 6)給出了一種利用FFT變換后的兩根最大譜線進行插值的快速高精度頻率估計方法,并將該算法在FPGA硬件中進行了實現。通過利用FFT運算后的實/虛部最大值進行插值,降低了硬件資源消耗、縮短了運算延遲。 7)結合4)、5)、6)中的研究成果,完成了對雷達脈沖信號到達時間、終止時間、脈沖寬度和脈沖頻率的估計,最終在一塊FPGA芯片內實現了一個精簡的雷達信號偵察數字接收機,并在微波暗室中進行了測試。
上傳時間: 2013-06-13
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雷達信號處理是雷達系統的重要組成部分。在數字信號處理技術飛速發展的今天,雷達信號處理中也普遍使用數字信號處理技術。而現場可編程門陣列(FPGA)在數字信號處理中的廣泛應用,使得FPGA在雷達信號處理中也占據了重要地位。 針對雷達信號處理的設計與實現,本文在以下兩個方面展開研究: 一方面以線性調頻信號(LFM)為例,分別對幾種基本的雷達信號處理,如正交相干檢波、脈沖壓縮、動目標顯示(MTI)/動目標檢測(MTD)和恒虛警(CFAR)詳細地闡述了其原理,在此基礎上給出了其經常采用的實現方法,并在MATLAB環境中對各個環節進行了參數化仿真,詳盡地給出了各環節的仿真波形圖。針對仿真結果,直觀形象地說明了不同實現方法的優劣。 另一方面結合MATLAB仿真結果,給出利用FPGA實現雷達信號處理的方案。在Xilinx ISE6.3i軟件集成環境下,通過對Xilinx提供的IP核的調用,并與VHDL語言相結合,完成雷達信號處理的FPGA實現。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現場可編程門陣列(FPGA)在工業中的廣泛應用,使得基于FPGA數字信號處理的實現在雷達信號處理中有著重要地位。模型化設計是一種自頂向下的面向FPGA的快速原型驗證法,它不僅降低了FPGA設計門檻,而且縮短了開發周期,提高了設計效率。這使得FPGA模型化設計成為了FPGA系統設計的發展趨勢。本文針對常見雷達信號處理模塊的FPGA模型化實現,在以下幾個方面展開研究:首先對基于FPGA的模型化設計方法進行了研究,給出了模型化設計方法的發展現狀和趨勢,并對本文中使用的模型化設計方法的軟件工具System Generator和AccelDSP進行了介紹。其次使用這兩種軟件工具對FIR濾波器進行了模型化設計并同RTL(寄存器傳輸級)設計方法進行對比,全面分析了模型化設計方法和RTL設計方法的優缺點。然后在簡明闡述雷達信號處理原理的基礎上,使用System Generator對數字下變頻(DDC)、脈沖壓縮、動目標顯示(MTI)及恒虛警(CFAR)處理等雷達信號處理模塊進行了自頂向下的模型化設計。在Simulink中進行了功能仿真驗證,生成了HDL代碼,并在Xilinx FPGA中進行了RTL的時序仿真分析。關鍵詞:雷達信號處理 FPGA 模型化設計 System Generator AccelDSP
上傳時間: 2013-07-25
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·詳細說明:wince平臺上的語音識別程序,基于evc++ 4.0。文件列表: pocketsphinx-0.3 ................\aclocal.m4 ................\autogen.sh ................\ChangeLog ................\config.gu
上傳時間: 2013-07-06
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將立體雜波圖應用于氣象雜波的CFAR處理,根據當前雜波環境的變化實時地產生雜內雜外標志,從而選擇不同的信號處理支路處理當前氣象雜波,提高了雷達的檢測性能,降低了虛警概率。
上傳時間: 2013-08-11
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認知無線電是一種用于提高無線通信頻譜利用率的新的智能技術,檢測頻譜空穴是否存在是實現認知無線電的前提和關鍵技術之一。首先簡述認知無線電的背景和概念, 針對認知無線電的頻譜感知功能,介紹了基于能量檢測的頻譜檢測方法,并在Matlab環境下進行了仿真實驗, 比較在相同的虛警概率情況下的檢測概率與信噪比的關系。仿真實驗結果表明,在相同的虛警概率時,當信噪比大的時候,檢測概率越大。
上傳時間: 2014-12-23
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針時引起電磁干技的主要因素一縫隙.本文提出了縫隙轉移阻抗等效建模方法,并在文中詳細論述,為快速、正確預測電于設備中電磁兼容的性能提供方法和理論依據。
上傳時間: 2013-10-25
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針對科研實踐中需要采集大動態范圍模擬信號的問題,構建基于可變增益放大器8369的數字AGC系統。采用基于雙斜率濾波技術的設計,給出AGC控制算法的實現流程,利用Matlab仿真引入算例證明算法的可行性,并討論算法中關鍵參數取值對控制精度的影響。實際系統達到50dB動態范圍的設計目標。
上傳時間: 2013-12-22
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運算放大器集成電路,與其它通用集成電路一樣,向低電壓供電方向發展,普遍使用3V供電,目的是減少功耗和延長電池壽命。這樣一來,運算放大器集成電路需要有更高的元件精度和降低誤差容限。運算放大器一般位于電路系統的前端,對于時間和溫度穩定性的要求是可以理解的,同時要改進電路結構和修調技術。當前,運算放大器是在封裝后用激光修調和斬波器穩定技術,這些辦法已沿用多年并且行之有效,它們仍有改進的潛力,同時近年開發成功的數字校正技術,由于獲得成功和取得實效,幾家運算放大器集成電路生產商最近公開了它們的數字修調技術,本文簡介如下。
上傳時間: 2013-11-17
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