在船舶交管系统中,雷达信息处理是最重要的组成部分。视频回波处理中的杂波处理要求实时性很高,大约要在一个距离单元的时间(0.05-0.1us)内完成。杂波处理如恒虚警处理本身比较复杂,这类处理过程又要求快速,图像显示系统要求及时的把接收到的雷达方位数据从极坐标转换成直角坐标。在软件上实现这些算法虽然精度可以达到,但是实时性问题不能满足。因此这类问题多采用高速专用数字设备来实现。FPGA在数字信号处理领域有非常广阔的应用前景,以其优良的性能在数字信号处理中发挥了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度实现一些函数和运算。针对以上几点,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA来实现雷达信号处理和图像显示的算法研究,用硬件来实现正弦、余弦、正切、乘法、除法、指数和对数等基本函数和运算,把他们设计成为可重用的IP core,这样可以满足实时性和精度的问题。从而在将来的算法研究中方便的调用,这样在算法研究中可以节约大量的时间,在一定程度上降低研究的难度。 围绕雷达信号处理和图像显示,本次课题设计主要做了如下工作: 1.对CORDIC算法进行分析和研究,以及它在雷达信号处理和图像显示中的影响。 2.成功用硬件描述语言在Xilinx公司软件ISE的环境下编写代码,在Synplify和Modelsim上做了综合和仿真。 3.对实验结果进行精度和速度分析。 4.对雷达信号处理和图像显示的相关算法进行分析和研究。 5.从实例分析IP core的特点,对算法研究的影响和IP core在雷达信号处理和图像显示中的应用。 最终在实践环节,成功利用CORDIC算法,在FPGA上实现可重用的IP core,这些IP core能够以很高的精度实现一些基本函数和运算,在雷达信号处理与图像显示中起到很大的作用。
上传时间: 2013-07-16
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数字信号发生器是数字信号处理中不可缺少的调试设备。在某工程项目中,为了提供特殊信号,比如雷达信号,就需要设计专用的数字信号发生器,用以达到发送雷达信号的要求。在本文中提出了使用PCI接口的专用数字信号发生器方案。 该方案的目标是能够采录雷达信号,把信号发送到主机作为信号文件存储起来,然后对这个信号文件进行航迹分离,得到需要的航迹信号文件。同时,信号发生器具有发送信号的功能,可以把不同形式的信号文件发送到检测端口,用于设备调试。 在本文中系统设计主要分为硬件和软件两个方面来介绍: 硬件部分采用了FPGA逻辑设计加上外围电路来实现的。在硬件设计中,最主要的是FPGA逻辑设计,包括9路主从SPI接口信号的逻辑控制,片外SDRAM的逻辑控制,PCI9054的逻辑控制,以及这些逻辑模块间信号的同步、发送和接收。在这个过程中信号的方向是双向的,所选用的芯片都具有双向数据的功能。 在本文中软件部分包括驱动软件和应用软件。驱动软件采用PLXSDK驱动开发,通过控制PCI总线完成数据的采录和发送。应用软件中包括数据提取和数据发送,采用卡尔曼滤波器等方法。 通过实验证明该方案完全满足数据传输的要求,达到SPI传输的速度要求,能够完成航迹提取,以及数据传输。
上传时间: 2013-07-03
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雷达信号处理是雷达系统的重要组成部分。在数字信号处理技术飞速发展的今天,雷达信号处理中也普遍使用数字信号处理技术。而现场可编程门阵列(FPGA)在数字信号处理中的广泛应用,使得FPGA在雷达信号处理中也占据了重要地位。 针对雷达信号处理的设计与实现,本文在以下两个方面展开研究: 一方面以线性调频信号(LFM)为例,分别对几种基本的雷达信号处理,如正交相干检波、脉冲压缩、动目标显示(MTI)/动目标检测(MTD)和恒虚警(CFAR)详细地阐述了其原理,在此基础上给出了其经常采用的实现方法,并在MATLAB环境中对各个环节进行了参数化仿真,详尽地给出了各环节的仿真波形图。针对仿真结果,直观形象地说明了不同实现方法的优劣。 另一方面结合MATLAB仿真结果,给出利用FPGA实现雷达信号处理的方案。在Xilinx ISE6.3i软件集成环境下,通过对Xilinx提供的IP核的调用,并与VHDL语言相结合,完成雷达信号处理的FPGA实现。
上传时间: 2013-04-24
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CPLD/FPGA是目前诮用最为广泛的两种可编程专用集成电路(ASIC),特别适合于产品的样品开发与小批量生产。本书从现代电子系统设计的角度出发,以全球著名的可编程逻辑器件供应商Xilinx公司的产品为背景,系统全面地介绍该公司的CPLD/FPGA产品的结构原理、性能特点、设计方法以及相应的EDA工具软件,重点介绍CPLD/FPGA在数字系统设计、数字通信与数字信号处理等领域中的应用。\r\n 本书内容新颖、技术先进、由浅入深,既有关于大规模可编辑逻辑器件的系统论述,又有丰富的设计应用实例。对于从事各类
上传时间: 2013-09-06
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自己编写的信号产生和处理软件,以matlab7为平台。可以实现确定信号和非确定信号的产生,各种滤波器的设计,对信号的频谱分析,滤波后信号的频谱分析等功能。有利于信号与系统、数字信号处理相关课程的学习与理解。
上传时间: 2015-05-03
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在信息信号处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要使用滤波器,数字滤波器是数字信号处理(DSP,DigitalSignalProcessing)中使用最广泛的一种器件。常用的滤波器有无限长单位脉冲响应(ⅡR)滤波器和有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器两种[1],其中,FIR滤波器能提供理想的线性相位响应,在整个频带上获得常数群时延从而得到零失真输出信号,同时它可以采用十分简单的算法实现,这两个优点使FIR滤波器成为明智的设计工程师的首选,在采用VHDL或VerilogHDL等硬件描述语言设计数字滤波器时,由于程序的编写往往不能达到良好优化而使滤波器性能表现一般。而采用调试好的IPCore需要向Altera公司购买。笔者采用了一种基于DSPBuilder的FPGA设计方法,使FIR滤波器设计较为简单易行,并能满足设计要求。
上传时间: 2014-01-21
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雷达信号处理,针对现代雷达信号处理的主要方式,运用数字信号处理理论和 Matlab 软件研究雷达信号处理的仿真 问题。提出了一个仿真模型,该模型可以仿真雷达信号、热噪声与杂波的产生和雷达系统中信号的动态处理 过程。用 Matlab 对某脉冲压缩雷达信号处理系统进行了仿真,得到了雷达系统中各个处理点上的具体信号形 式,既包含幅度信息,又包含相位信息,该模型能较好地满足对雷达信号处理的仿真要求,显示了用 Matlab 仿真雷达信号处理系统的方便、快捷的优点。
上传时间: 2015-11-25
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Windows环境下Matlab与TDS系列数字示波器的通信过程,给出了相关的通信程序,并在Matlab中对示波器读取的波形数据进行了频域处理。从而表明它们之间的通信在数字信号处理方面具有重要的实际意义。
上传时间: 2015-12-25
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在信息信号处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要使用滤波器,数字滤波器是数字信号处理(DSP,DigitalSignalProcessing)中使用最广泛的一种器件。常用的滤波器有无限长单位脉冲响应(ⅡR)滤波器和有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器两种[1],其中,FIR滤波器能提供理想的线性相位响应,在整个频带上获得常数群时延从而得到零失真输出信号,同时它可以采用十分简单的算法实现,这两个优点使FIR滤波器成为明智的设计工程师的首选,在采用VHDL或verilogHDL等硬件描述语言设计数字滤波器时,由于程序的编写往往不能达到良好优化而使滤波器性能表现一般。而采用调试好的IPCore需要向Altera公司购买。笔者采用了一种基于DSPBuilder的FPGA设计方法,使FIR滤波器设计较为简单易行,并能满足设计要求
上传时间: 2016-04-15
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本书全面介绍与信号处理有关的工具箱,包括:数字信号处理上具箱、阵列传号处理工具箱、时频分析工具箱和高阶谱分析工具箱。本书内容丰富、新颖、实用,是信号处理及现代信号处理不可多得的一本参考书,适合相关专业的大学生、研究生和科研工作人员阅读。
上传时间: 2014-01-10
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