W波段辐射计数控终端设计

发布时间：2022-12-06 23:25

　　W波段毫米波被动探测技术由于具有精度高、抗干扰性强、可全天候工作等优点,被广泛应用于射电天文、导弹制导、违禁品检测等探测及成像领域。对坦克、飞机等军事目标及枪支、炸弹等违禁物品目标辐射特性测量研究,可以为军事战争、公共安全等领域的目标识别提供有力的支持。数控终端作为W波段目标特性测量的重要组成部分,主要实现人机交互、系统控制、数据处理等功能,对其开展研究具有重要的工程意义。 首先,在介绍毫米波辐射特性测量原理基础上,论文分析了w波段毫米波辐射计系统的工作原理；推导了亮温反演模型,并选取了成像扫描方式、采样间隔、空间分辨率等系统参数；根据系统要求,设计了基于ARM与FPGA为核心的数控终端子系统方案。 其次,论文设计了数控终端硬件电路,具体包括电源模块电路、FPGA配置电路、数据采集电路、开关控制电路、网络控制电路、USB接口电路、LCD接口电路、SD卡接口电路、通信及数据传输接口电路。该设计在保证数控终端处理速度的同时,大大降低了系统功耗。 再次,论文选用Linux操作系统作为软件平台,完成了启动代码（bootloader）、系统内核、根文件系统的移植；实现了SPI驱... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
2 毫米波辐射计系统分析与实现
    2.1 毫米波辐射计基本原理
        2.1.1 毫米波辐射特性测量基本原理
        2.1.2 毫米波辐射计
    2.2 W波段目标辐射特性测量系统
        2.2.1 W波段毫米波辐射计
        2.2.2 数控终端子系统
    2.3 系统测量模式及参数分析
        2.3.1 便携测量模式
        2.3.2 扫描成像模式
    2.4 本章小结
3 W波段辐射计数控终端硬件电路设计
    3.1 数控终端硬件结构
    3.2 数控终端电源模块设计
    3.3 FPGA外围电路设计
        3.3.1 配置电路
        3.3.2 AD模块
        3.3.3 系统开关控制电路
        3.3.4 通信接口
        3.3.5 数据传输接口
    3.4 ARM外围电路设计
        3.4.1 网络接口
        3.4.2 USB接口
        3.4.3 LCD及触摸屏接口
        3.4.4 SD卡接口
    3.5 本章小结
4 W波段辐射计数控终端软件平台移植
    4.1 数控终端软件平台选择
    4.2 Linux操作系统移植
        4.2.1 bootloader移植
        4.2.2 内核移植
        4.2.3 根文件系统移植
    4.3 设备驱动编写及测试
        4.3.1 SPI驱动编写及测试
        4.3.2 串口驱动编写及测试
    4.4 设备驱动移植及测试
        4.4.1 LCD设备驱动移植及测试
        4.4.2 网络设备驱动移植及测试
    4.5 本章小结
5 W波段辐射计数控终端应用程序设计
    5.1 应用程序开发环境
    5.2 FPGA功能模块分析与实现
        5.2.1 FPGA功能模块分析
        5.2.2 FPGA功能模块实现
    5.3 数控终端界面设计及测试
        5.3.1 初始化模块
        5.3.2 便携测量模块
        5.3.3 扫描成像模块
        5.3.4 数控终端测试
    5.4 数控终端通信协议
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 工作内容总结
    6.2 工作内容展望
致谢
参考文献
附录A 数控终端子系统原理图
附录B 数控终端子系统PCB图


【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux的DMA高速串口驱动的设计[J]. 乔明闯,彭大芹,黄一峰.  单片机与嵌入式系统应用. 2013(10)
[2]Ubuntu下基于OpenCV的Canny边缘检测[J]. 许才敬.  数字技术与应用. 2011(01)
[3]可调直流稳压电源电路的设计[J]. 王翠珍,唐金元.  中国测试技术. 2006(05)
[4]3mm波段辐射成像研究[J]. 张光锋,张祖荫,郭伟.  红外与毫米波学报. 2005(06)
[5]开放源代码的计算机视觉类库OpenCv的应用[J]. 黎松,平西建,丁益洪.  计算机应用与软件. 2005(08)
[6]一种新的改进Canny边缘检测算法[J]. 王娜,李霞.  深圳大学学报. 2005(02)
[7]一种基于Canny理论的自适应边缘检测方法[J]. 王植,贺赛先.  中国图象图形学报. 2004(08)

博士论文
[1]毫米波辐射特性及成像研究[D]. 张光锋.华中科技大学 2005
[2]毫米波对人体隐匿物品辐射成像研究[D]. 肖泽龙.南京理工大学 2007

硕士论文
[1]逐点扫描型毫米波辐射成像算法研究[D]. 李杰.南京理工大学 2013
[2]水污染的微波辐射特性及应用研究[D]. 付贵荣.南京理工大学 2012
[3]软件化雷达显控终端的研究[D]. 周丽明.大连海事大学 2011
[4]基于数学形态学的边缘检测算法及其在图像缩放中的应用[D]. 艾鑫.浙江大学 2011
[5]多频段微波辐射计数据采集与系统控制单元设计与研制[D]. 张瑜.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2010
[6]毫米波辐射计显控终端软件设计与实现[D]. 刘锐.电子科技大学 2010
[7]基于FPGA的多通道微波辐射计数据采集与系统控制单元的设计与研制[D]. 李丹娜.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2009
[8]基于Linux平台的天气雷达显控系统软件的研制[D]. 王美娟.南京航空航天大学 2009
[9]对空毫米波辐射计信号处理[D]. 翟晓威.南京理工大学 2008
[10]3mm波段目标辐射特性分析[D]. 张超.南京理工大学 2008



本文编号：3711819