某分布式雷达定时控制电路的设计与实现

发布时间：2019-11-09 05:52

【摘要】：为了更大程度上提高雷达的探测威力,改善雷达测量的精度以及对目标的识别能力,有效地检测目标,该项目提出分布式雷达的概念,简称分布式雷达系统,可解决雷达高机动性与高精度之间的矛盾,并提高雷达的分辨力。分布式米波雷达系统是为有效打击隐身飞行器而研制的新一代防空武器系统,是一个集计算机的交互性、处理的多分布性和反馈的实时性等技术于一体的综合系统。为验证分布式雷达系统中关键技术的先进性、可行性,针对某分布式雷达的特点和现实要求,本项目构建了分布式雷达试验系统。该试验系统由时钟频率源、功分器、两个米波数字阵列模块(DAM模块)、两个校正网络、两组阵列天线、定时控制分系统、上位机、数据采集记录器和信号处理分系统等构成。而在整个雷达试验系统中,作为分布式雷达试验系统的时序控制中枢分系统,定时控制分系统需要拥有多个高速数据传输接口以及较强的数据处理能力,因而本文主要就定时控制分系统进行研究。本文首先论述该雷达试验系统的整体架构,分析定时控制分系统应具备的主要功能:雷达整机定时控制信号的产生;通过光纤与分布式米波数字阵列模块分系统进行高速数据交换,控制分布式米波数字阵列模块分系统产生所需的波形和时序;通过通信接口与上位机批量、准确地进行数据通信,实现有效数据的上传、波形、参数、工作模式等指令的接收下载等功能;雷达整机时序参考时钟的产生。根据定时控制分系统的功能要求,给出了定时控制分系统中定时控制板的总体设计方案及模块划分,并对其各个模块的结构、参数性能等技术问题进行了详细的分析和讨论,最后讨论定时控制分系统的硬件原理图设计、某些特殊要求信号的仿真、PCB板的设计及测试。针对定时控制板中的两类主要通信接口:(1)高速通信传输模块,利用FPGA中的相应资源,进行收发逻辑设计,通过仿真和实际调试结果对设计的方案进行验证,并设计专门的程序模块,解决数据可能出现的移位问题,相关处理的结果也验证了设计方案的可行性;(2)USB 2.0接口,分析其固件程序框架与控制逻辑要求,设计实现了应用于分布式雷达试验系统的通信固件程序,并根据固件程序的传输要求,对FPGA控制接口程序进行了详细的设计,并给出了调试结果,验证了设计的正确性。对定时控制板硬件电路以及相应接口的调试、测试表明,本论文从整体上完成了基于FPGA+DSP的定时控制部分硬件电路设计和功能测试,并在某雷达试验系统原理性验证试验中,完成了试验系统整机定时控制信号的产生,控制米波数字阵列模块产生所需的波形和时序、以及实现数据上传和命令下传等工作,整体状态良好。
【图文】：

网口,内部资源,MAC控制,助手

图 3.6 网口调试助手调试AC 控制模块上层的协议在 FPGA 内部资源中用 VHD等其他相关语言就可以实现，这些协议将与 MAC 核资辑控制模块，各个部分的资源之间紧密配合，，共同完统和定时控制板之间相互传输的功能。由于模块中的号组，因此控制模块需要在不同的功能要求下判断该是输出状态。当该信号流向处于输出状态时，相关芯串行控制数据在经过参考时钟同步后发送至网络模型向处于输入状态时，移位寄存器将数据线上传输的串[40]。这里对 FPGA 与 MAC 核的具体逻辑实现过程不含有较为简单应用程序的硬件测试部分。GA 硬件资源建立的网络协议硬核在数据传输时，作为上位机上的以太网调试软件进行模拟，模拟内容为以在相应存储单元中自定义传输协议的内容以百兆传输用 UDP 协议。经多次测试，此百兆以太网性能相对稳

接收数据

语言等其他相关语言就可以实现，这些协议将与 MAC 核资源共络逻辑控制模块，各个部分的资源之间紧密配合，共同完成网机系统和定时控制板之间相互传输的功能。由于模块中的 MDI对信号组，因此控制模块需要在不同的功能要求下判断该信号态还是输出状态。当该信号流向处于输出状态时，相关芯片内输的串行控制数据在经过参考时钟同步后发送至网络模型中的组流向处于输入状态时，移位寄存器将数据线上传输的串行数数据[40]。这里对 FPGA 与 MAC 核的具体逻辑实现过程不做过绍包含有较为简单应用程序的硬件测试部分。 FPGA 硬件资源建立的网络协议硬核在数据传输时，作为数据使用上位机上的以太网调试软件进行模拟，模拟内容为以太网储存在相应存储单元中自定义传输协议的内容以百兆传输速率机使用 UDP 协议。经多次测试，此百兆以太网性能相对稳定，载量较大。图 3.7 和图 3.8 所示是由 ISE Design Suite 14.4 中 Chi得到以太网接口数据接收结果和数据发送结果。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN957

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