脈沖超寬帶雷達回波信號采集系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、脈沖型超寬帶穿墻雷達的回波信號帶寬極寬,數字化接收機的采樣率必須達到GHz量級以上才能正確接收,這對模數轉換器件和數據采集系統(tǒng)的設計提出了更高的要求,目前脈沖超寬帶信號的模數轉換只能采用等效采樣技術實現。本文針對偽隨機采樣的脈沖超寬帶雷達回波信號的數據采集、傳輸及上位機顯控等問題進行了研究,設計和實現了一種用于脈沖超寬帶穿墻雷達回波信號的數據采集系統(tǒng)。主要完成的工作如下:
　　1、信號采集系統(tǒng)方案設計。根據脈沖超寬帶雷達回波信號采

2、集系統(tǒng)要完成的功能,對系統(tǒng)進行劃分,分為以FPGA為平臺的數據采集端,以ARM為平臺的數據傳輸端,以及基于PC的上位機顯控端,并確定各個部分的實現方式與硬件平臺。
　　2、設計與實現了基于FPGA的偽隨機等效采樣算法。用Verilog對FPGA進行編程,通過模塊化的編程方式,編程實現了對外部同步時鐘芯片以及AD芯片的控制,并且實現了偽隨機等效采樣算法,能夠實現對納秒級雷達回波信號的采集與還原,等效采樣率達到10GS/s。
　

3、　3、利用ARM設計與實現了網絡傳輸協(xié)議。分析了TCP/IP通信結構,根據實現網絡通信所需的協(xié)議,編程實現了包括UDP、ARP、IP、ICMP協(xié)議在內的一系列網絡通信協(xié)議,實現了接收數據與控制字符的網絡傳輸。
　　4、設計與實現了用于脈沖超寬帶穿墻雷達的上位機軟件。研究了后向投影算法,根據脈沖超寬帶雷達系統(tǒng)性的需求,通過VC與MATLAB混合編程的方式,設計了上位機顯控界面,使其完成控制采集回波信號,通過網絡接收采集數據,將采集數