SAR回波信号存储系统的研究与设计

发布时间：2024-01-16 07:47

　　合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)在工作时会产生大量、高速的原始回波数据,完整的记录这些数据是后期成像的关键。这就要求回波数据存储系统必须满足大容量、高速、全程存储的要求,同时也应具备野外作战的特点。 本文针对以上问题,研究了基于RAID0磁盘阵列,采用高速数据分流、高速乒乓缓存的技术手段全程记录SAR原始回波信号的高速大容量数据存储系统。该系统利用高速数据分流技术将前端雷达回波采集模块输出的600MB/S高速数据流等时分为三路,以降低每路数据对存储速率与容量的要求;采用三块大容量固态硬盘组成RAID0阵列,满足每路200MB/S的数据存储速率与1.5TB的存储容量;通过直接构建磁盘阵列接口,实现系统脱机工作、小型化、轻型化和适应野外作战的特点;基于模块化设计,以提高系统后期性能更新升级能力。本文在研究了数据存储技术及其基于FPGA的实现方法的基础上,首先提出了系统整体解决方案,并从理论上推算验证了方案的可行性;其次全面阐述了高速大容量数据全程存储系统各模块功能与实现方法;最后利用Verilog HDL硬件描述语言实现了高速缓存模块、硬盘接口模块、...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 数据存储技术发展现状概况
    1.2 合成孔径雷达系统对数据存储技术的要求
    1.3 研究内容概述
    1.4 本文主要内容与结构
第二章 高速大容量数据存储技术
    2.1 数据存储媒介
    2.2 数据存储设备接口
        2.2.1 并行存储总线
        2.2.2 串行存储总线
    2.3 FAT32 文件系统
    2.4 磁盘阵列（RAID）
第三章 可编程逻辑器件的电路设计
    3.1 利用可编程逻辑器件实现电路控制
        3.1.1 可编程器件（FPGA）概述
        3.1.2 FPGA 的设计流程
    3.2 利用硬件描述语言设计逻辑电路
    3.3 利用IP 工具设计逻辑电路
        3.3.1 IP 模块概述
        3.3.2 IP 工具的使用
    3.4 本系统设计的FPGA 电路设计技术
        3.4.1 同步时序设计
        3.4.2 输入信号同步方法
        3.4.3 模块化设计及模块复用
        3.4.4 门控时钟处理
        3.4.5 电路延时技术
        3.4.6 同步状态机设计
第四章 高速大容量数据全程存储系统设计
    4.1 系统结构设计及功能介绍
        4.1.1 存储控制模块硬件结构
        4.1.2 存储控制模块FPGA 内部电路
    4.2 高速数据缓存模块
        4.2.1 DDR2 SDRAM 高速数据缓存芯片
        4.2.2 DDR2 SDRAM 控制模块
        4.2.3 乒乓操作
    4.3 SATA 硬盘接口模块
        4.3.1 SPIF223A 芯片介绍
        4.3.2 IDE 接口信号
        4.3.3 IDE 接口寄存器
        4.3.4 CRC 校验模块
        4.3.5 IDE 接口模块
    4.4 跨时钟域数据传输模块
    4.5 系统工作流程
    4.6 小结
第五章 仿真验证结果及分析
    5.1 功能仿真结果分析
        5.1.1 高速缓存模块
        5.1.2 SATA 硬盘接口模块
    5.2 模块级联
    5.3 时序约束
结束语
致谢
参考文献
攻硕期间的研究成果
个人简介



本文编号：3878849