相控阵自跟踪系统信号处理平台硬件设计与实现

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2、件设计与实现学科专业信号与信息处理学号２Ｑ１３２１Ｑ２Ｑ４１４＿＿化者姓名李明指韋教师李朝海窩工■独创性声明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作地方及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为夕ｈ，论文中不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。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确的说明并表示谢意。姜日期：年＾月］日

3、：明作者整名？论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学送有关保留、使巧学位论文交论文的复印件和磁盘，的规定，有权保留并向国。家有关部口或机构允许论文被查阅和借阅本人授进权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：去曰巧导师签名：兴挺，曰期；年５月曰Ｉ分类号密级注1UDC学位论文相控阵自跟踪系统信号处理平台硬件设计与实现（题名和副题名）李

4、明（作者姓名）指导教师李朝海高工电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016/3/30论文答辩日期2016/5/5学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHEHARDWAREOFSIGNALPROCESSINGPLATFORMINPHASEDARRAYSATELLITETRACKINGSYSTEMSAThesisSubmittedtoUniv

5、ersityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:LiMingAdvisor:LiChaohaiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要卫星自跟踪技术在卫星通信研究中占有重要地位。相控阵自跟踪技术相比于机械扫描式跟踪技术，具有扫描速度快、抗干扰能力强、波束指向灵活等优点。而相控阵自跟踪系统信号处理平台则是相控阵自跟踪技术的核心。本文基于实际项目需求

6、，完成了相控阵自跟踪信号处理平台硬件电路的设计。首先，本文对相控阵自跟踪系统的工作原理进行分析，确定了相控阵自跟踪系统信号处理平台的主要功能。根据功能，确定了信号处理平台的系统架构。同时根据整个自跟踪系统的前端和后端的相关参数，完成整个信号处理平台硬件系统原理图设计。包括ADC电路设计、DAC电路设计、系统时钟设计、系统电源设计、通信电路设计、FPGA系统设计以及DSP系统设计。其中ADC电路主要用于将模拟信号转换为数字信号，供数字信号处理系统进行处理，DAC电路主要将处理完成的基带信号上变频到中频并进行模拟输

7、出，供其他设备进行解码通信，系统时钟主要为系统各个模块提供不同频率和电平的时钟信号，FPGA系统主要完成自跟踪过程中的搜索捕获、角度估计以及波束合成，DSP系统主要完成跟踪滤波。其中，FPGA与DSP直接通过uPP接口进行通信，FPGA将角度估计信息传输给DSP，DSP完成跟踪滤波之后将数据传输给FPGA。此外，本系统通过RS-485接口与主波控单元进行通信。其次，本文对整个信号处理平台的预处理算法进行了详细描述。包括数据缓冲模块、去直流模块、复信号产生模块、通道误差校正模块。并通过硬件系统对于这些预处理算法进

8、行测试验证。最后，本文对设计完成的相控阵自跟踪系统信号处理平台的各个模块的功能进行了测试，测试结果表明，设计完成的硬件系统符合设计要求。由于时钟芯片AD9522-4、DA芯片AD9788的配置较复杂，本文对其工作原理和配置方法进行了详细说明。此外，本文还完成了uPP通信接口中，FPGA部分uPP接口控制数据收发功能模块的设计。关键词：相控阵自跟踪，信号处理平台，硬件设计，AD9522-