多通道信号采集传输系统的FPGA设计

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1、代号107011070110701学号101012097910101209791010120979分类号TN911.72TN911.72TN911.72密级公开题题题（（（中（中中中、、、、英文英文）））目目目多通道信号采集传输系统的FPGA设计FPGADesignofMulti-channelSignalAcquisitionandTransmissionSystem作者姓名陈倩指导教师姓名、、、职务、职务苏涛教授教授学科门类工学学科、、、专业、专业信号与信息处理提交论文日期二二二○二○○○一三年一月

2、一三年一月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论

3、文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要利用传统专用集成电路来实现雷达信号处理的技术缺点是成本高、重用率低和通用性差。而随着信号处理技术的迅猛发展，以FPG

4、A等大规模可编程逻辑器件的硬件平台为依托，通过灵活的编程来实现雷达信号处理具有极大的优越性。本文结合具体项目，在FPGA中实现了阵列信号的多通道预处理，板间高速吉比特传输和数据存储。整个多通道采集传输系统的处理流程为：首先在信号采集板上实现了多通道信号的采集和数字下变频(DDC)处理，信号通过光纤进行板间传输，然后存储在存储板的FLASH阵列中，同时在信号处理板上实现了数字波束合成(DBF)、脉冲压缩等处理。本文首先根据系统要求在Matlab软件中对雷达信号预处理算法进行了仿真；然后合理利用了FPGA内

5、部的硬核乘加器DSP48E、存储资源以及RocketI/O硬核等逻辑资源，完成了各块处理板上的FPGA程序设计；最后在多通道采集传输系统上完成了程序的调试与数据的传输。在应用中，多块电路板运行稳定，多通道采集传输系统实现了预期的功能。关键字：多通道预处理高速传输数据存储AbstractAbstractTheuseoftraditionalASICtechnologytoachieveradarsignalprocessinghasthedisadvantagesofhighcost,lowreusera

6、teandpoorversatility.Whilewiththerapiddevelopmentofsignalprocessingtechnology,relyingonthehardwareplatformoflarge-scaleprogrammablelogicdevicesasFPGA,achievingradarsignalprocessingthroughflexibleprogramminghasagreatadvantage.Basedonaspecificproject,themu

7、lti-channelpre-processingofarraysignal,high-speedgigabittransmissionamongboardsanddatastorageareimplementedinFPGA.Thewholeprocessingflowofmulti-channelacquisitionandtransmissionsystemisdescribedasfollows.First,multi-channelsignalacquisitionanddigitaldown

8、conversion(DDC)processingareachievedonsignalacquisitionboard.Dataistransmittedamongboardsthroughopticalfiber,andthenstoredintoFLASHarrayonstorageboard.Simultaneously,processingssuchasthedigitalbeamforming(DBF),pulsecompres