基于FPGA的数字信号发生器.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
基于FPGA的数字信号发生器
姓名:王良军
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘钊
20080501
摘要数字信号发生器是数字信号处理中不可缺少的调试设备。在某工程项目中,为了提供特殊信号,比如雷达信号,就需要设计专用的数字信号发生器,用以达到发送雷达信号的要求。在本文中提出了使用涌诘淖ㄓ檬中藕欧⑸鞣该方案的目标是能够采录雷达信号,来,然后对这个信号文件进行航迹分离,把信号发送到主机作为信号文件存储起得到需要的航迹信号文件。同时,信号发生器具有发送信号的功能,可以把不同形式的信号文件发送到检测端口,用于设备调试。在本文中系统设计主要分为硬件和软件两个方面来介绍:硬件部分采用了逻辑设计加上外围电路来实现的。在硬件设计中,最的逻辑控制,穆呒刂疲约罢庑┞呒?榧湫藕诺耐健⒎⑺秃徒邮铡在这个过程中信号的方向是双向的,所选用的芯片都具有双向数据的功能。在本文中软件部分包括驱动软件和应用软件。驱动软件采用驱动开发,通过控制芟咄瓿墒莸牟陕己头⑺汀Sτ萌砑邪ㄊ萏崛『褪发送,采用卡尔曼滤波器等方法。通过实验证明该方案完全满足数据传输的要求,达到涞乃俣纫G螅能够完成航迹提取,以及数据传输。关键词:芟撸琍,,卡尔曼滤波器案。主要的是逻辑设计,包括分鞔覵接口信号的逻辑控制,片外
,,保甀琣..瓵,,,瑂琲盭瑃.:.—
导师签名:—牡湖年抡鐴日期:姗月书日关于论文使用授权的说明独创性声明作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或签名:
第一章引言课题背景及意义在现代的技术竞争行业,比如说军事和商业中,都为了使装备更具有一定的领先或者保持同等的技术水平,通常需要不时的更新技术装备。特别是信息技术大力发展的今天,装备的水平多少都由信息化水平决定。那么验证装备水平的信号发生器就应运而生了。为了适应不同条件装备的信号要求,要采用相对应的信号发生器,同时为了减少成本,那么能够简化和合成多种可变功能的信号发生器就成为发展的趋势。以前对设备的调试是直接拿到现场,使用原有信号进行调试。这样就会浪费很多时间和精力。相对于原有信号源而言,信号发生器有很多的优点,比如:移动性好、可调幅度大、节约时间等优点。原有信号源,比如雷达由于所处的条件太过复杂,受温度,湿度,体积,重量的限制,不好运用于其他被动设备的调试和验证。某工程项目是当前我国某列装武器的升级预研工作。在该项目的升级方案中,通信系统是关键设备之一。该系统需要准实时地传输探测器的探测数据、电视图像/红外图像数据、语音值缁数据和控制命令数据。系统关联设备舱、操作舱和若干火炮控制终端,接口形式也比较多。由于数据格式繁多、硬件接口种类差异,在完成本系统升级的工作中,急需一台能够模拟系统各部分工作的信号发生器,辅助系统的调试工作。本研究工作正式基于这个要求而在这个课题中,由于需要模拟雷达的信号,所以在信号发生器设计的时候要考虑传输速度和信号容量的影响,需要采用比原有信号源优良的接口技术和存储技术。在这里要采用比雷达用涌凇】好的际酢】【,存储器采用了价格便宜的云谕锏郊跎俑涸睾蜕杓莆榷āNA耸视τ邢尢跫变功能信号发生器的要求,使用了可编程技术,在这里采用了可编程硬件设计,这样可以适时的修改和调试不同条件下的设备,而且,采用际酰增加了信号发生器的信号可变性。展开的。第一章引言
课题任务本文主要工作本课题是基于某项目改型,目的是改进现代战争技术条件下,防止敌方远程武器系统摧毁我方的探测和指挥系统,更好的保证人员和设备的安全,把以前和雷达的有线连接,变成了现在的无线连接,实现人机部分分离,确保了人员和信号处理设备的安全。在系统设计的过程中,为了调试传输设备,不可能在雷达设备附近一直工作和使用雷达来的实时信号,条件和基础设施不具备,这样就需要在一开始调试的时候采用便捷的调试设备,所以需要单独设计特殊用途的信号发生器。待设计的传输设备能够达到一定的要求的时候,才和雷达连接,接受实际信号传输的考验。仿真的雷达信号发生器就需要采用和雷达相同的接口技术,信号传输速度也要达到和超过雷达信号的传输速度,并