相参雷达信号源检定系统设计

提出了一种相参雷达信号源检定系统设计方案.该系统采用正交解调、A/D采样技术以及用DSP、FPGA等数字信号处理芯片对信号进行相关处理,能够完成对相参信号源的检定,并且介绍了系统总体框图及各个模块设计.     

一种便携式天气雷达数字中频测试系统

雷达数字中频系统是雷达接收系统的核心部件,其性能直接影响到整个雷达系统的工作效率.介绍了一种可行的便携式数字中频测试系统的硬件测试平台和软件控制程序,通过对天气雷达数字中频的A/D信号数据采集测试和I/Q数据测试,分别实现了分析数字中频A/D信号和I/Q数据的FFT频域分析界面和Time Data时域分析界面的图形,能够快速地分析、处理和显示,可以准确、高效的完成对天气雷达数字中频的测试和维护;解决了雷达台站无法配置频谱仪等昂贵设备的条件限制,缩短了技术支援的时间和实效性,可提高对天气雷达的业务保障时效,为天气雷达的现场测试保障体系提供一种新的解决方案.     

相控阵超声检测中的数据采集系统的设计、仿真和实现

相控阵超声检测系统中的超声波信号采样是实时多通道的高速海量数据采样处理,采样信号为高频小信号,频率高、频带宽、数据量大。采用高速A/D和FPGA确保海量数据采样处理的实时性,设计基于FPGA的FIR滤波和基于DSP的FFT变换提高采样信号的信噪比,应用Lab view软件系统实现海量数据的成像。     

高精度无线脉搏波采集系统

设计了一种脉搏波信号采集与无线传输的系统.利用高精度的HK-2000B型脉搏传感器来进行脉搏波信号的提取;设计信号调理电路,实现对脉搏传感器采集得到的信号进行滤波、去噪和放大等预处理;通过基于低功耗的MSP430F2616单片机系统的A/D采样和无线传输模块,实现对预处理后的信号进行无线传输,为后续进一步的数据挖掘处理奠定基础.实验结果表明,该系统较好地实现了预处理和无线传输功能,且精度较高、性能稳定,具有一定的推广价值.     

基于全通分相网络的数字正交采样技术

数字正交变换是雷达和通信等系统中为数字信号处理提供高质量的正交信号的关键技术之一.本文基于全通数字分相网络,设计并分析了一种新的数字正交采样方案.该方案的优点就是把数字滤波器设计成一对90°的分相网络,利用分相网络的一些对称特性可以简化数字滤波器的结构,从而使计算量大为减少,且无需考虑两个正交分量之间的匹配问题.更为重要的是,这种数字滤波器的设计比较简单,易于工程实现.代价是需要一个具有更高采样率的A/D转换器.     

基于PLX9054的高速数据采集系统的设计与实现

在雷达定位、无损探伤、航空航天和电力系统故障监测及行波保护等领域需要使用采样频率为100MHz甚至更高的高速数据采集系统,而且要求该系统能对采集到的数据进行实时处理.目前国内成熟的数据采集系统产品的采样频率最高为30MHz,而且一般不能对所采集的数据作实时处理.为此,设计了基于PCI总线、使用工控机进行数据传输的嵌入式高速数据采集系统,该系统用闪烁A/D转换芯片进行模数转换、以高速大容量先进先出(FIFO)方式缓存数据、以数字信号处理器(DSP)进行数据实时处理,实现了频率为100MHz的高速数据采集和实时处理.     

数字化变电站过程层采样值时间同步性分析及应用

提出由合并单元(MU)发出统一的采样同步脉冲至同一间隔中的电子式电流/电压互感器.在电子式电流/电压互感器信号处理系统中对本地时钟信号进行分频或倍频处理后与采样同步信号锁相.发送A/D采样时序.确保同一间隔中所有电子式电流/电压互感器采样值时间同步.设计了基于IEEE1588的多基准源时间同步方案.并对站与站之间、站内终端设备之间、电子式电流/电压互感器中A/D采样信号同步特性以及网络交流流量对时间同步的影响等进行了测试和评估:要求在变电站内配置时间综合测量仪,对同步性能在线监测.     

基于FPGA的高速数据采集、缓存与处理系统

介绍了一种基于FPGA的高速实时数据采集、缓存与处理系统,该系统采用12 bit A/D(AD9224),使用20MSPS采样率进行数据采集,数据采集频率为1M,将采集到的数据送人FPGA进行缓存,并做1024点的FFT变换.该系统实现了对1M正弦信号的采样、缓存及FFT变换,通过Signaltap Ⅱ Logic Analyzer和MATLAB验证了系统结果的正确性.该系统的设计具有很好的实时性、比较高的精度等优点,可以满足高速信号的采集和处理的需要,为从事高速信号采集和处理的相关人员提供了良好的方法和手段.     

基于PC104和DSP的交流电量同步采集系统

设计了基于PC104工控机和DSP的交流电量同步采集系统,异地交流电量同步采集由1台PC机和分布在各处的交流电量同步采集系统和GPS接收器来实现.PC104为系统主机,主要负责数据的接收与处理、人机接口等功能:DSP为从机,主要完成电压/电流相量信号的同步采集、滤波及与PC104的通信等功能;PC104和DSP之间通过双口RAM实现高速通信和资源共享.DSP通过CPLD将GPS系统提供的秒脉冲信号转化为同步采样信号,控制不同地点同步采集系统的A/D转换器同时开始采样,实现了交流电量的异地同步采集.该系统的实验样机在动态模拟实验室中已成功应用.     

基于FPGA的CCD模拟器采集系统的设计

为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,针对一款新型高性能模拟前端,提出了一种可行的CCD数据采集处理方法,以Xilinx公司FPGA为核心,采用VHDL语言实现FPGA的逻辑设计,通过FPGA输出满足A/D的工作时序信号,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出,验证这款A/D在相关双采样(CDS)模式下的工作情况.最终将处理后的数据输出到Camera Link接口,观察图像数据。测试结果表明本系统具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种星载相机视频处理电路的测试需求。     

双通道伪随机编码超宽带探地雷达主控机设计

为实现探地雷达小型化和数字化的设计,对伪随机编码探地雷达的系统设计方案进行了研究。该文研制了一款双通道伪随机编码超宽带探地雷达主控机。研究基于FPGA芯片Virtex-5和宇航级ADC芯片ADS5463-SP,采用码元平衡直发的信号源设计方案,配合混合采样实现了中心频率60MHz和800MHz的双通道格雷互补码编码信号的发射和接收。进行了信号源测试实验和主控机的闭环测试实验,双通道脉冲压缩结果峰值旁瓣比均大于25dB,并达到了低频1.875m和高频11.72cm的距离分辨率。将主控机接入雷达系统,在沙坑中进行雷达整机的高频通道测试实验,测得埋藏大理石板厚度约17cm。结果表明该文设计的雷达主控机性能可靠,可以广泛应用于伪随机编码体制超宽带探地雷达系统。     

等效取样方法在探地雷达中的应用研究

探地雷达回波信号具有频带宽、动态范围大的特点,如采用实时取样方法对其取样,则要求取样系统具有极高的采集速率和分辨率,目前在硬件实现上存在困难.考虑到探地雷达系统所固有的特点,本文提出采用等效取样方法实现雷达回波信号的取样,讨论了取样变换电路的选型和设计,实现了一个基于AD9500的实际电路.实验结果表明,该电路克服了速度方面的困难,实现了雷达回波信号的取样,提高了信噪比,增加了系统的带宽,满足了雷达系统的要求.     

两通道多级信道化接收机的设计

为满足测向接收机对两个同时到达的不同带宽雷达信号的测量和跟踪需求,提出了一种双通道、多级信道化的高效宽带数字接收机结构,该接收机采用了宽窄两种带宽、奇偶两种信道排列形式,三级信道化结构的方案。经过三级的频带分割可提供多种频率分辨率,可以适应不同带宽信号的输入,改善了单级信道化同时处理窄带信号和宽带信号的性能局限性,并通过有效信道检测机制实现了对两个同时到达的不同带宽的雷达信号的接收跟踪。仿真结果表明,该双通道多级信道化接收机功能正确,具备硬件实现的可行性。     

基于JPEG2000的多光谱图像感兴趣区域的压缩

本文基于JPEG2000对多光谱图像的矩形感兴趣区域(ROI)进行压缩,利用最大平移法(Maxshift)的两种改进算法,即部分重要位平面平移法(PSBShift)、逐个位平面平移法(BbBShift)对多光谱图像的感兴趣区域(ROI)区域进行编码,试验结果表明,PSBShift 、BbBShift编码方法不但具有最大平移法的所有优点,即不需要对形状信息进行编码和传输,还克服了Maxshift的缺点,并且可以获得所期望的高质量的ROI图像,提高了背景(BG)图像的质量,很好地改善了Maxshift中ROI图像和BG图像的相对质量.     

基于TMS320F2812的运动控制系统应用

无论是机载还是星载合成孔径雷达在成像过程中要求天线波束稳定而精确地指向测绘带,但是在运动过程中,其飞行姿态和航向受大气扰动的影响而产生变化,表现为偏流角、横滚角和俯仰角的随机变化,不能满足雷达天线稳定要求.因此,必须对角运动造成的误差进行补偿,才能获得较高分辨率的图像.本文以DSP芯片TMS320F2812为核心设计数字化运动控制系统,使控制平台相对于飞机姿态变化作反方向的运动,从而使雷达天线指向测绘带区域,可以获得较高分辨率的图像.通过实验分析,此设计能够满足系统要求,控制性能好.     

一种超高速并行采样技术的研究与实现

并行采样技术是提高实时采样率的一种重要手段。基于时间交替并行采样技术,设计了一种由3Gsps采样率的模数转换器实现双通道6Gsps采样率的数据采集系统,重点对高速采样时钟分相延迟控制与同步时钟传输处理、基于IDDR的高速数据流分相处理、基于FIFO高速缓存与基于DDR2深存储的双重构架、板级设计的信号完整性等关键技术进行了详细探讨,同时对系统的软件架构也进行了介绍,最后给出信号实时数据采集的实验结果,并对系统的信噪比和有效位数进行了详细分析,得出系统的性能指标达到了同类产品水平。     

超宽带生命探测雷达研制及应用

超宽带信号有着较强的穿透能力,可用于对障碍物后生命体的探测。介绍了一套单发单收冲激脉冲体制超宽带生命探测雷达的原理和具体实现方法。雷达收发机结构简单,极大地降低了系统功耗和成本。采用FPGA实现能重复配置的时序控制器,可方便对雷达发射和接收时序进行控制。采用Wi-Fi技术在一个PDA和雷达之间传送工作参数和采样数据,可降低操作人员对雷达数据的干扰,也可容易实现雷达组网。实验结果表明,超宽带信号可以有效地应用于生命探测雷达,单台雷达可以实现对障碍物后生命体检测,多台雷达组网可以实现对障碍物后生命体定位。     

对空警戒雷达自动测试系统的设计与实现

对空警戒雷达在探测空中飞行目标,提供空中预警情报系统中发挥着重要作用。目前对对空警戒雷达的测试,主要采用传统的手动测量方法,工效低,且雷达多项功能参数无法测试。针对对空警戒雷达的测试保障现状,本文提出了基于虚拟仪器技术的对空警戒雷达自动测试系统的集成方案,详细描述了系统的功能和总体结构,提出了自动测试的过程控制策略,重点讨论了测试系统软硬件设计方案;实用证明,该系统精度满足要求,能完成预定测试工作,运行性能良好。     

低成本手机平台墙体结构检测雷达系统

探地雷达能对墙体内部目标(如钢筋、水管、电线)进行检测与成像,有着良好的应用效果.针对以上需求研制了一套小型化、成本低的便携式墙体结构探地雷达系统,并开发了相应基于安卓手机平台的软件.该软件可实现与雷达之间的数据通信,能够实时接收雷达的探测回波数据,并可以人工选择合适的数据显示方案.探测结果可在手机上通过频率波数域方法进行聚焦成像处理,图像显示直观.测试结果表明,该套系统人机交互性好,操作简单,有良好的测试效果,能满足工程中的实际需求.     

基于混沌滤波器的压缩感知雷达互质压缩采样

提出一种基于混沌数字滤波器的压缩感知雷达回波信号互质压缩采样方法.首先,设计基于混沌数字滤波器的压缩采样矩阵,避免了传统高斯随机观测矩阵的硬件设计困难,在保证压缩感知雷达感知矩阵非相关特性的同时,提高了压缩采样矩阵的可实现性与可控性.其次,在混沌数字滤波器压缩观测矩阵的基础上,提出迸一步压缩数据量的互质压缩采样方法,显著降低了压缩感知雷达的数据处理量.仿真实验结果表明,基于混沌滤波器的互质压缩采样方法可以实现压缩感知雷达的在压缩处理数据量的同时获得目标参数的高精度估计,为压缩感知雷达硬件系统设计提供了新方法.