基于dsp与fpga的航海雷达信号采集系统研究

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1、学校编码10390分类号呒充学号201211823005密级硕士学位论文基于DSP与FPGA的航海雷达信号采集系统研究指导教师：杨神化教授作者姓名：吴斌串请学位级别：硕士学科专业：交通运输工程研宄方向：交通信息工程及控制论文提交曰期：2015年5月4日论文答辩日期：2015年6月12日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：项鹭论文评阅人：学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担

2、由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：时间：yI义.b�”保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。硕士学位论文基于DSP与FPGA的航海雷达信号采集系统研究TheResearchofMarineRadarEchoAcquisitionSystemBasedonFPGA&DSP学科门类：工学作者姓名：吴斌指导教师：杨神化教授学科专业：交通

3、运输工程研究方向：交通信息工程及控制学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年6月12日基于DSP与FPGA的航海雷达信号采集系统研究摘要船舶导航雷达是利用电磁波对目标定位和跟踪的设备，是船舶航行必备设备之一，在航海中起到举足轻重的作用。尤其在恶劣环境下，航海雷达的使用拓宽了人们的视野，确保船舶航行的安全。随着数据采集技术的发展，数字雷达发展迅速，逐渐取代传统的模拟雷达。数字雷达实现强大功能的前提是能够快速准确的采集雷达回波数据。本论文研究设计了一款航海雷达信号采集板卡设备，此设备主要用于小型VTS系统，中小型船舶以及航海模拟器中。航海雷达信号采集

4、板卡采用DSP与FPGA相结合的方案实现雷达信号的数据采集，DSP与FPGA相结合构成快速采集传输通道，为雷达回波采集处理提供有力保障。DSP是专门的数据处理芯片，具有快速数据处理的能力；FPGA灵活性强，内部逻辑功能可以根据需要在系统中配置，辅助DSP对其外部设备进行管理，弥补了DSP的不足。此设备中FPGA为AD芯片提供时钟，协同AD芯片完成航海雷达回波信号的采集与传输，同时完成外部接口的逻辑转换，充分发挥它的灵活性优点；DSP控制整个硬件模块，完成对船首信号、触发信号、方位信号和回波视频信号的处理、编码和传输。本文提出一种航海雷达信号采集系统的实

5、现方案，并设计了雷达信号采集板卡设备，实现对航海雷达信号的采集处理与存储。文章首先阐述了雷达的工作原理和雷达各部分组成，进一步分析了雷达信号的组成和信号特性，为雷达信号的采集提供理论基础。在此基础上设计了系统数据流程和硬件架构，详细阐述了各硬件组成部分和元器件电路设计，并对采集板卡的功能在硬件和软件层面做了详细的论述。最后经过实验，验证航海雷达信号采集板卡的各功能模块能够正常工作，经过结果对比证明雷达信号采集板卡能够实现预期目标，完成对雷达信号的采集与存储。关键词：DSP；FPGA；雷达回波；采集系统ITheResearchofmarineradare

6、choacquisitionSystembasedonFPGA&DSPAbstractMarineNavigationalRadarisoneofthenecessaryequipmentforshipnavigation，whichlocatesandtrackstargetbyelectromagneticwaves,and,MarineNavigationalRadarplaysadecisiveroleinnavigation,especiallyinharshenvironments.TheuseofMarineradarwidenedpeo

7、ple'shorizonsandensuredsafetyoftheshipnavigation.Withthedevelopmentofdataacquisitiontechnology,digitalradarhasdevelopedrapidly,graduallybeingreplacingthetraditionalanalogradar.Thepreconditionforrealizationofdigitalradarfunctionsisquicklyandaccuratelycapturingtheradarechodata.Thi

8、spaperdesignedanavigationradarsignalacquisition