在VTS(Vessel Tramc Services船舶交管系統)系統中,雷達信號的處理器的能力己成為制約雷達目標錄取、跟蹤處理能力和可靠性以及整個VTS系統工作的主要因素。隨著區域性VTS的建立,要求將雷達信號以最高的質量和最低的代價遠距離傳輸,而達到這一要求的關鍵技術環節一雷達信息的壓縮處理也將受到雷達信號預處理系統的影響。 因此,研究更有效的VTS雷達信號預處理系統是一項很有價值和實際意義的工作。本文是在前人研究成果的基礎上,面向實際應用的需求,主要研究VTS雷達信號預處理算法的設計方法和實現手段,設計完成了一個數字化的雷達原始信號實時采集與處理系統。 本設計主要包括雷達信號的采集、雜波抑制處理以及與DSP芯片的信號傳輸。在硬件結構上,本設計采用FPGA完成信號的采集、CFAR處理和雷達信號檢測器的設計,將大量的以前需要由DSP芯片來完成的算法移植到FPGA中實現,大大減輕了DSP芯片的工作壓力,也減小了系統的體積。 在算法研究中,設計中重點討論了雜波的抑制方法和目標的檢測方法。本文在研究了大量現有的雷達信號雜波抑制及信號檢測的算法的基礎上,比較了各種算法的優劣,最終選擇了一種適合本次設計要求的CFAR算法和雙極點濾波雷達信號檢測器在FPGA中實現。 論文中對設計中所采用的方法給出了理論分析、試驗仿真結果和試驗實際調試結果。通過本文所述的設計和實驗,本文設計的雷達信號預處理系統對雷達視頻信號的采集與傳輸都有很好的效果,所選用的雜波處理算法對雷達雜波、雨雪雜波和陸地回波都具有較好的抑制作用,能有效地處理雷達雜波中的尖峰成分,使信噪比得到較大改善。
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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多相濾波器主要應用于脈沖多普勒雷達、通信寬帶數字接收機、雷達自適應波束形成等信號處理領域。在多普勒雷達信號處理中國內外關于FIR濾波器設計研究的報道較多,而對于IIR濾波器的設計研究相對較少,原因是IIR多相濾波器的設計復雜性,使得IIR濾波器在多普勒雷達數字信號處理中難以發揮重要作用。本文以脈沖多普勒雷達信號處理為背景,主要研究數字多相濾波器的特點和設計方法;進而研究數字多相濾波器的數字仿真方法與FPGA實現技術。對于自主研究、設計和實現雷達信號處理的各種結構的濾波器具有重要的意義。 本文討論了FIR數字濾波器和IIR數字濾波器的特點和區別。對IIR濾波器的多相結構進行了理論分析,重點研究了IIR多相濾波器的設計原理。根據此原理進行IIR濾波器的多相設計并擴展到多通道和多級結構。在此基礎上,根據本文研究的多普勒雷達回波信號需要四通道處理的要求搭建軟件仿真模型,對所設計的2級4通道IIR多相濾波器組進行了仿真實驗,給出仿真結果,并進行了討論。 在完成2級4通道IIR多相濾波器組的軟件仿真后,利用FPGA設計平臺,對該IIR多相濾波器組進行了設計仿真和綜合實現。在實現過程中進行了功能仿真和時序仿真兩級仿真驗證,結果表明在模擬硬件環境中所設計的2級4通道IIR多相濾波器組能夠較好地實現多普勒雷達回波信號多通道的劃分和濾波功能要求,驗證了設計思路和方法的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文的研究內容是在激光測距項目基礎上進行的,分析了各種激光測距方法的利弊,最終選用脈沖激光測距的實現方式,并且對脈沖激光測距系統做了深入研究。 本文設計了以FPGA為核心的信號處理模塊,實現了對激光信號的編碼和譯碼、對激光發射控制時鐘的分頻、和內部PLL倍頻實現內部高頻計時時鐘等,提高了系統的精度和穩定性。使用并行脈沖計數法,提高了計時精度,分析了可能產生誤差的原因,并且對結果做了相應的修正,減小了激光測距系統的誤差。并且制定了四種工作模式,可以根據不同的實際環境選擇相應的測距模式,以達到最好的測量效果。 在接收方面突破以往普通的被動接收方式,提出了利用窗函數接收回波的主動接收方式,結合窄帶濾光片的濾光效果,提高了系統的抗干擾性能。從課題要求出發,本激光測距系統實現了體積小、功耗低的特點,測量距離相對較近(0.5-50米),屬于近距測量系統。
上傳時間: 2013-04-24
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脈沖壓縮技術是指對雷達發射的寬脈沖信號進行調制(如線性調頻、非線性調頻、相位編碼),并在接收端對回波寬脈沖信號進行脈沖壓縮處理后得到窄脈沖的實現過程。脈沖壓縮有效地解決了雷達作用距離與距離分辨率之間的矛盾,可以在保證雷達在一定作用距離下提高距離分辨率。\r\n
上傳時間: 2013-08-31
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特點: 精確度0.1%滿刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上傳時間: 2014-12-23
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利用四分之三波長折疊微帶線與四分之一波長微帶線級聯,并在輸入端口引入四分之一波長短路線,設計出一種新型的超寬帶功率分配器。采用奇偶模的方法進行理論分析,導出設計參數方程,并通過HFSS進行仿真優化。仿真和測量結果表明, 輸入回波損耗從3 GHz~10.9 GHz均大于10 dB。插入損耗從2.6 GHz~9.5 GHz均小于1 dB,從9.5 GHz~10.8 GHz均小于1.3 dB。輸出端口的回波損耗和隔離度從3 GHz~12.7 GHz均大于10 dB。高頻的帶外抑制在14.2 GHz時達到20 dB。
上傳時間: 2013-11-08
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介紹了一種反對稱漸變波導微帶探針過渡結構,采用高頻仿真軟件HFSS仿真分析了這個波導微帶過渡結構在 W 頻段的特性,并對影響過渡性能的幾個因素進行了敏感性分析,得出了可供工程應用參考的設計曲線。在全波導帶寬內,實現了插入損耗小于0.088 dB,回波損耗大于27 dB。該結構具有寬頻帶、結構簡單和易加工等優點,可廣泛用于毫米波固態電路系統中。
上傳時間: 2013-11-13
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特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩定性高(Dimension small and High stability)
上傳時間: 2013-11-24
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a_bit equ 20h ;個位數存放處 b_bit equ 21h ;十位數存放處 temp equ 22h ;計數器寄存器 star: mov temp,#0 ;初始化計數器 stlop: acall display inc temp mov a,temp cjne a,#100,next ;=100重來 mov temp,#0 next: ljmp stlop ;顯示子程序 display: mov a,temp ;將temp中的十六進制數轉換成10進制 mov b,#10 ;10進制/10=10進制 div ab mov b_bit,a ;十位在a mov a_bit,b ;個位在b mov dptr,#numtab ;指定查表啟始地址 mov r0,#4 dpl1: mov r1,#250 ;顯示1000次 dplop: mov a,a_bit ;取個位數 MOVC A,@A+DPTR ;查個位數的7段代碼 mov p0,a ;送出個位的7段代碼
上傳時間: 2013-11-06
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