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。 針對脈壓雷達信號處理的FPGA實現，本文在以下幾個方面展開研究： 首先對幾種主要的脈沖壓縮信號進行了詳細的分析，得出了各種信號的特點及其處理方式；并比較了各種方式的優缺點。 其次對幾種基本的雷達信號處理如脈沖壓縮、動目標檢測（MTD）、恒虛警（CFAR）等詳細地闡述了其原理；列舉了各種信號處理經常采用的實現方法，對各種方法進行了比較研究；并針對線性調頻信號在MATLAB環境中對雷達回波信號處理進行仿真。 接下來，在Xilinx ISE6.3i軟件集成環境下，通過對Xilinx提供的免費IP核的調用，并與VHDL語言相結合，進行雷達信號處理的FPGA實現。
上傳時間： 2013-06-24
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隨著信息技術的飛速發展，人們對數據采集、信號處理的要求越來越高：不僅要求高速、高精度和高實時，還要求數據采集，處理設備便攜化、網絡化和智能化，并具有友好的人機界面。傳統的8/16位單片機因資源極度受限，難以滿足上述要求；而傳統的信號處理過程都是依賴于PC完成，則存在著安裝麻煩、價格昂貴且電磁兼容性差等缺點。 嵌入式系統是一個快速發展的領域，嵌入式系統的研究內容涉及到計算機學科的各個方面。將嵌入式系統引入雷達信號處理系統，能極大的提高系統的實時性和靈活性。本文的研究正是基于ARM的雷達信號處理系統。 本文在對線性調頻連續波雷達測速測距研究的基礎上，討論了一種軟硬件配置靈活、結構精簡的雷達信號處理系統，其硬件平臺以ARM處理器，可編程邏輯器件FPGA，和DSP為核心，擴展了UART、LCD、網口、IDE、觸摸屏、PS/2和USB等外圍接口，可實現對線性調頻連續波雷達回波信號進行數據采集、脈沖壓縮、恒虛警檢測、航跡相關，航跡顯示等處理，相關數據的存儲。在軟件設計方面，完成Bootloader，Linux2.4操作系統在系統上的移植，在此基礎上對實現了對網口、IDE、LCD等模塊的驅動程序編寫，并在MiniGUI上進行基于顯示終端需求的圖形用戶界面開發。
上傳時間： 2013-04-24
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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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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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□基于來電顯示技術，識別主人，利用手機或固定電話實現免接通，免費用的絕密遙控關及撤防。□單芯片多功能可編程設計，ＭＣＵ內核，有著十分靈活廣泛的應用（可定制特殊功能）。自動撥號的電話報警器方面：室內手動延時布防，手機或固定電話免接通遙控撤防；撥號報警+現場報警（可選）。電話遙控開關方面：用于開啟電控門鎖，保險柜電控鎖，車庫電動門，電器開關...等。更多應用......。□單芯片最多可存入6組電話號碼（6個主人）不重碼，最后一組號碼可刷新，掉電不丟失，可保100年。□非主人撥入無效，主人需20秒內連續撥通兩次遙控才有效（撤防或開關），操縱成功后會自動回撥遙控者電話一次，以表示遙控成功。絕不影響電話的正常使用。□循環撥打1-6組主人電話號碼報警15次，接聽報警時警聲提示，可同時選擇現場報警。無注冊用戶時，觸發報警將自動轉入連續現場報警１分鐘。□接警處理功能，接聽報警期間，手機或固定電話按"#"鍵退出報警。未接警的號碼繼續打報警。□僅設計兩按鈕實現用戶注冊、信息刪除、室那手動布防撤防、輸出開關控制、報警模式設定，報警期間無法手動撤防。□兩種反復可編程報警模式。掉電不丟失。模式1：報警完畢自動撤防；模式2：報警完畢保持布防。□兩種自適應電路模式：DTMF解碼器接入模式和DTMF解碼器不接入模式。自動實現不同的電路設計實現不同的輸出控制功能。同一電路設計，通過增減硬部件即可實現不同的輸出功能，QL310上電時自動識別DTMF解碼器是否存在。□兩路警聲輸出：其中一路輸出用于操作音提示及報警時加載到電話線路中供監聽用。另一路為現場報警使用（可根據需要選用，這路只有在報警時才有輸出，設計時可通過加大功率提高警聲）。□狀態記憶功能：布撤防狀態都有記憶功能（掉電不丟失）。可避免布撤防期間的偶然的停電再上電是狀態發生變化。比如，當前為布防狀態，掉電再上電后還是保持布防狀態。□手動布撤防提示音，布撤防ＬＥＤ指示燈。□上電開機報警模式提示音，模式1發一聲提示音；模式2發兩聲提示音。□觸發端的信號智能檢測，因此可適應任何觸發信號：或高電平，或低電平，或高/低脈沖信號；無源的開關信號，如繼電器，干簧管或門磁開關等（由于觸發端內部有上拉電阻）。標準的ＴＴＬ電平，通過外接簡單的限幅電路可實現更高電平或脈沖的輸入（紅外探頭，防火探頭等）。特強抗干擾處理,長距離布線可抗強電磁干擾。□20腳PDIP封裝及20腳SOP封裝。□5V低功耗。使用3.5８M晶振。□工業級設計，工作溫度:-４０℃～+８５℃
上傳時間： 2013-11-13
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同步技術是跳頻通信系統的關鍵技術之一，尤其是在快速跳頻通信系統中，常規跳頻通信通過同步字頭攜帶相關碼的方法來實現同步，但對于快跳頻來說，由于是一跳或者多跳傳輸一個調制符號，難以攜帶相關碼。對此引入雙跳頻圖案方法，提出了一種適用于快速跳頻通信系統的同步方案。采用短碼攜帶同步信息，克服了快速跳頻難以攜帶相關碼的困難。分析了同步性能，仿真結果表明該方案同步時間短、虛警概率低、捕獲概率高，同步性能可靠。 Abstract: Synchronization is one of the key techniques to frequency-hopping communication system， especially in the fast frequency hopping communication system. In conventional frequency hopping communication systems， synchronization can be achieved by synchronization-head which can be used to carry the synchronization information， but for the fast frequency hopping， Because modulation symbol is transmitted by per hop or multi-hop， it is difficult to carry the correlation code. For the limitation of fast frequency hopping in carrying correlation code， a fast frequency-hopping synchronization scheme with two hopping patterns is proposed. The synchronization information is carried by short code， which overcomes the difficulty of correlation code transmission in fast frequency-hopping. The performance of the scheme is analyzed， and simulation results show that the scheme has the advantages of shorter synchronization time， lower probability of false alarm， higher probability of capture and more reliable of synchronization.
上傳時間： 2013-11-23
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