超宽带雷达中的超高速数据采集技术

以超宽带雷达应用为背景,提出了超高速实时直接射频采样方案。对系统设计和高速PCB设计技术进行了详细的分析。测试结果和实际应用表明,该超高速采集系统可以实现对超宽带雷达信号的高速高精度实时稳定的采集。     

超高速采样技术及其在远程超宽带雷达信号处理中的应用研究

为解决远程超宽带雷达信号直接采样问题,提出了1Gsps超高速实时采样设计方案,采用全新的数据降频设计思想实现1ns写入的并行存储器系统结构.在考虑改善因子对A-D动态范围要求时,论述了随机采样原理结合ps级时间轴展宽技术实现12位5Gsps等价采样系统的设计方法,对宽频带雷达信号处理、数字存储示波器、频谱分析仪等领域有重要应用价值,提出的原理实际应用于高速数字存储示波器系统设计中.     

一种试验场无线电辐射源模拟器测量与监视系统

基于超宽带采集存储技术构建了测量与监视系统，实现了对无线电监测系统试验场中的模拟无线电监测目标信号群的测量与监视。重点研究了基于并行交替采样的超宽带信号高速采集技术、基于固态磁盘(Solid-State Disk,SSD)阵列流水拼接的海量数据实时存储技术和基于统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的超宽带信号频谱分析技术等关键技术。测量与监视系统工作频率范围为1.5 MHz～22 GHz，单通道采集速率可达5 GB/s，三通道实时带宽达到6 GHz，最大存储容量达到48 TB，满足对无线电监测系统试验场中通信、导航、雷达等多路模拟无线电监测目标信号进行测量与监视的使用需求。     

超宽带信号监测处理中关键技术研究

以瞬时带宽超过1 CHz的超宽带信号监测处理为应用背景,利用高性能FPGA和超高速ADC实现了超高速数据采集、海量数字存储的技术方案.基于此方案的终端处理系统采用软件无线电技术架构,对1 GHz超宽带信号具有实时监测处理功能、实时引导干扰能力;实验测得系统采样速率600 Msps时系统信纳比达到44dB,有效位数为7.1b,达到了较好的实验效果.     

DDRⅡ SRAM在超宽带雷达信号生成中的控制设计与实现

介绍了一种新型高速静态存储器——DDRⅡ SRAM（Double Data Rate）的存储器结构、端口设计,并在硬件平台上实现了存储器单时钟读写模式下不同读写时钟的控制实现。该方案实现了工程设计中动态数据的实时更新,并在超宽带雷达信号生成过程中对雷达特征数据的高速读取和实时更新验证了其可行性。     

光A／D转换

高速A／D转换是雷达、声纳、电子战、飞行器导航及身份识别等国防领域中的关键技术。用超高速光脉处理微波信号是实现对超宽带信号A／D转换的一种新的手段,本文讨论了光子A／D转换的几种方法,并分析了取样脉冲质量对转换精度的影响。     

一种超宽带高速跳频信号实时非合作接收机

提出一种基于模数混合信道化宽带处理和实时流水处理技术的超宽带高速跳频信号实时非合作接收机结构,采用基于无盲区数字信道化、多通道数据融合的频率跳变时刻估计算法和针对差分相移键控(SDPSK)信号的实时解调方法,解决了超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调难题。为进一步验证所提出结构和算法的有效性,设计并实现了一种针对2 GHz,20 000 Hop/s跳频信号的超宽带高速跳频实时非合作接收机。测试结果表明:该接收机能实现对超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调。     

用FIFO实现DRFM距离欺骗的应用与研究

提出了一种基于FIFO实现数字射频存储及距离欺骗的设计思路。系统对接收到的雷达信号进行实时、高速采集，并利用FIFO特性对采集的数据流延迟一恒定时间，通过控制FIFO读写使能信号之间的延时实现DRFM的距离欺骗。应用FIFO大大简化了DRFM系统的设计，且提高了系统稳定性和可靠性。     

跟踪雷达回波信号实时采集存储的新方法

提出时间压缩和分流降频算法以及硬盘阵列存储方法，并由此实现一种新颖的解决了跟踪雷达对跟踪波门内的雷达回波信号的高速大数据量信号实时采集和存储系统。文中介绍了时间压缩和分流降频算法原理，以及高速大容量数据实时采集存储多机处理系统硬件的工作原理和软件设计思想。该分流降频算法采取多硬盘阵列处理方法具有普遍意义，可用于其他类似的系统中。对于搜索雷达等需要对全程回波信号进行这种处理时，也可利用分流降频算法采取多硬盘阵列处理。     

超宽带信号实时脉冲压缩的工程实现方法

超宽带雷达具有极高的分辨率，已成为一种新的探测目标工具。由于其信号带宽宽，对回波信号进行实时脉冲压缩处理是个技术难点。本文介绍了以通用数字信号处理模块为硬件平台，采用全去斜的脉冲压缩处理方法和并行处理技术来实现超宽带信号的实时脉冲压缩处理。     

基于ARM9的高速数据采集系统的实现

随着雷达、通信、遥测、遥感等技术应用领域的不断扩展,人们对数据采集系统的采集精度、采集速度、存储量等都提出了更高的要求。针对当前数据采集系统的缺点,提出了基于ARM9的数据采集系统的设计。详细论述了信号调理,时钟产生,数据存储与传输,抗干扰等关键技术及采取的相应措施。经实践证明,该设计方案具有采集精度高,数据采集速度快,数据存储量大的优点。     

超宽带搜救雷达的高速数据采集系统设计

利用超宽带雷达进行灾后生命搜救正在成为救灾手段的重要方法之一。其中对雷达回波信号数据的实时采集和存储是最重要的环节之一。但是由于DSP的工作时钟和A／D的采样速度不同，而采用FIFO作为两者的接口，从而提高系统的效率和稳定性。文中介绍了以TMS320VC5509为核心处理器，基于FIFO和DSP的超宽带搜救雷达数据采集系统的硬件和软件设计。实验结果表明，该系统具有速度快、稳定性高、控制方便等特点。     

超宽带高速数据传输技术研究

为了解决超宽带（UWB）高速数据传输中的硬件处理速度瓶颈、码间干扰和多径影响等问题,可采用多个伪码并行调制传输的方法,该方法可以有效提高超宽带系统的传输速率,降低码间干扰和实际工程处理难度。经过对多伪码并行超宽带信号的调制发射、接收解调的性能分析,并通过实物试验,验证了其工程可实现性。与DS-UWB系统相比,在相同的传输带宽下,提高了信息速率,但这是以设备的复杂度增大为代价的。     

Code-Division Multiple Transmission for High-Speed UWB Radar Imaging With an Antenna Array

The ultrawideband (UWB) radar is a promising high-resolution 3-D imaging technique for near targets. We have developed a high-speed imaging algorithm, SEABED, for a UWB pulse radar, a key real-time imaging technology. When the algorithm is applied to UWB, antenna scanning for data acquisition takes significantly longer than calculating the SEABED algorithm itself. This presents a serious problem for the real-time application of UWB radar. In this paper, we use pseudonoise (PN) sequences as the transmitting waveforms, while the original work on the SEABED algorithm assumed impulsive short-wave pulses. Using PN sequences enables us to simultaneously transmit signals with multiple antennas, eliminating the need to scan antennas. We demonstrate that the proposed radar system works well using random sequences to suppress direct waves, which is critical in achieving high speeds for imaging.      

基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计

数据采集与处理系统的设计是现代信号处理系统的基础,被广泛应用于雷达、通信、图像处理、遥感遥测等领域。在对WCDMA数字基带接收机的设计中,提出了一种基于FPGA和DSP的高速数据采集方案。该方案将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过CPCI接口送到主控台。详细介绍了设计思想、具体的硬件连接以及FPGA设计的仿真结果。     

Development and Implementation of a Real-Time See-Through-Wall Radar System Based on FPGA

This paper presents the development of a low-cost real-time ultrawideband (UWB) see-through-wall (STW) imaging radar system. The designs of the microwave front end, the UWB data acquisition, and the system integration are discussed in detail. As for the most challenging task, the UWB data acquisition, we introduce a custom low-cost module based on commercial field-programmable gate array (FPGA) boards and low-speed analog-to-digital converters. The introduced module does not require a custom implementation of high-speed wideband mixed-signal circuitry but only depends on the FPGA firmware design, which favors a rapid system prototyping. The data acquisition module accomplishes a 100-ps equivalent-time sampling resolution at 100-Msamples/s real-time rate, while the developed STW system provides a 2-D real-time view of motion with a 1.5-ms speed behind walls. The system allows for an easy reconfiguration to support multiple operating frequency ranges, pulse sampling resolutions, and array deployments, thus providing a tremendous experimental flexibility. Our studies indicate that utilizing available technologies and off-the-shelf components could produce a practical stand-alone STW system at reasonable design effort and cost, which will lead to a better understanding of the challenging problems associated with STW technology.     

机载SAR超高速数据采集技术研究与系统实现

以机载SAR应用为背景，研制超高速数据采集模块，通过采集系统两种结构方式的设计与实验，对系统实现过程中的关键技术进行了分析与研究。对比两种结构方式，选用多路并行存储技术进行系统设计，并应用于实际系统中，得到了较好的实验结果。     

Random projection method for ultra wideband signal acquisition

High-speed high-resolution analog-to-digital(A/D) conversion demanded by ultra wideband(UWB) signal processing is a very challenging problem.This paper proposes a parallel random projection method for UWB signal acquisition.The proposed method can achieve high sampling rate,high resolution and technical feasibility of hardware implementation.In the proposed method,an analog UWB signal is projected over a set of random sign functions.Then the low-rate high-resolution analog-to-digital convertors(ADCs) are us...     

一种有效的高速数据采集方式

随着电子技术的发展,在智能化系统中要求传送的数据量愈来愈大,速度愈来愈快,所以设计性能优良的高速数据采集电路一直是电子设计中的一个关键技术。给出了利用FPGA实现DMA方式的高速数据采集电路的设计思想,工作原理和实施方案。把FPGA用作DMA控制器、采集控制器和总线控制器。该设计有效地解决了单片机应用领域中速度较慢的CPU和高速的A/D转换器之间的速度配合问题,具有电路设计简单、可靠性高、传输速度快等特点,而且特别适用于采集大量数据的情况。时序仿真和实际应用都证明了设计的正确性,从而解决了在单片机系统中较难解决的问题。