基于FPGA的宽带信号数字下变频设计与实现

为了实现机载雷达数据记录仪对宽带雷达回波信号的实时存储,提出了一种基于FPGA的宽带中频信号数字下变频结构。讨论了多相滤波正交化和分布式算法的基本原理,给出了宽带中频信号数字下变频的实现方案,重点对结构中正交化和抽取滤波两个模块进行了分析设计。Matlab仿真结果和FPGA仿真结果表明：该宽带中频信号数字下变频结构具有...     

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。     

高速数据采集卡在雷达信号采集和分析中的应用

随着电子器件的高速发展和计算机总线技术日趋成熟,数据采集的采样速率已经得以飞速发展,现今的A／D采样率已经达到10GS／s,通过A／D采样在中频对雷达进行信号处理变得完全可能。本文介绍一种基于PCI总线技术的数据采集卡,通过它完成对雷达回波信号的采集和存储。     

基于FPGA的雷达信号高速实时采集和显示系统设计

雷达回波采集的目的是为雷达数据处理和目标检测、定位、跟踪做必要的准备。本系统采用带有RAID适配卡的工控机作雷达视频回波采集的主控设备,设计了基于FPGA的雷达信号高速采集卡。利用FPGA内部双口RAM的乒乓切换与缓冲区环行存储技术保证了连续采集。采用数据抽取、坐标查表映射等技术在微机显示器上以PPI（平面位置）方式进行实时显示。试验结果表明本系统能够对每秒50万点的雷达回波信号进行实时高速连续采集、存储和实时显示。     

高速信号采集记录仪设计

针对高速信号实时采集存储的需求,设计了一种高速信号采集记录仪。记录仪通过高速A/D转换器对信号进行采样,并实时存入NAND FLASH存储阵列中。为提高数据存储速率,综合采用并行总线、交错双平面页编程、多级流水线等技术,大幅提升FLASH的写入速度。记录仪可实现8bit、200MSPS的采样速率,并可将速率为200MB/s的采样数据实时存储。     

基于DSP的雷达信号采集处理技术

本文提出了基于AD公司生产的定点DSP芯片ADSP2181的雷达信号采集处理系统的一种设计方案。这种设计方案比之前应用MPU微处理器所实现信息处理系统具有更高效的处理速度,更简单的接口设计以及更高的分辨精度。作为高频地波雷达设备的一个模块,该雷达信号采集处理系统可以满足高频地波雷达所要求的采样速率快、实时处理信息的功能。能够正确地对雷达的回波信号进行实时采集以及高速处理。     

基于等效时间采样的探地雷达回波信号采样方法研究

探地雷达是一个工作频率上限约为1GHz的时域系统。如果采用传统的实时采样技术，采样信号的频率将会很高，从频谱角度分析，对采样系统的频带要求更高。实际上，作为雷达数字显示系统前端的A/D转换器，其采样速率很难满足采样定律对实时采样的要求。为此，本文提出了一种对探地雷达回波信号这种特殊的高频信号进行采集的方法，即等效时间采佯方法，并设计实现了等效时间采样的具体电路，包括产生步进采样脉冲的高精度步进系统、采样门电路等。     

雷达中频信号数字化研究及实现

文中结合雷达中频信号数字化课题的具体要求,在讨论数字中频的理论算法和工程实现方案的基础上,设计了基于软件无线电思想的雷达中频数字化硬件平台。针对软件无线电的中频数字化技术进行探讨,深入研究了有关信号采样和数字正交的理论,探讨了实现数字正交采样相干检波的高精度算法,设计了基于软件无线电思想的中频数字化硬件系统,主要包括信号采集电路设计、中频数字化电路设计、逻辑控制电路设计和系统自检电路设计四个部分。此外,本方案还可在无雷达回波数据的情况下进行系统自检,大大提高了系统的可调试性和可靠性。     

高速采集卡在雷达信号中频采样中的应用

针对低信噪比的雷达回波信号数据采集，文中给出了中频带通采样方案，并选用PCI_9820高速采集卡实时采集和存储数据。详细分析了采样频率和噪声对系统性能的影响，并结合实际应用中遇到的问题给出了解决的方法。     

超高速数据采集系统在超宽带雷达中的应用

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。它的实现对宽频带雷达信号处理具有重要的意义。     

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。     

基于带通采样的高速数据采集系统设计

高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分。文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景,论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台,控制高速模数转换器ADC08D1000,完成数据采样、传输、存储、信号处理功能,并选取高速FIFO作为存储设备,解决数据率转换问题。该系统实现了软件、硬件设计,测试结果验证了方案的可行性。     

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.     

一种数字宽带截获接收机的高效实现

针对高密度复杂信号环境下的雷达信号截获问题,研究并实现了一种数字宽带实时接收方法。该方法工作在超外差体制下,在宽带中频数字化信号后,利用多相滤波器进行高效信道化,并对各子信道参数测量,然后通过简单的检测和判决逻辑实现多路信号截获。在MATLAB和FPGA上,对500MHz宽带信号进行了8路信道化接收、参数测量、检测判决实现。仿真和硬件实现结果均表明,在一定的信噪比和信号频率间隔下,实现的接收机能够对多个同时到达信号进行实时侦察与测向。     

低速CPU系统中高速采样与海量缓存的实现

高速数据采集在各工业领域有着广泛的应用,高速、高性能元器件价格昂贵,采购困难.在成本敏感、设计期限紧张的前提下,如何利用常见的元器件,既能满足采样速率的要求,又有较大的缓存空间,是设计人员经常遇到的问题.本文提出了一种高速采样与海量缓存的实现方法,该方法以低速器件的协调工作获得高速的采样率,并可以不受MCU速度与寻址空间的制约.根据本方法设计的电路总体工作频率不高,降低了对单个元器件性能的要求,电路的可靠性大为提高.     

基于PCI Express总线的雷达数据采集系统的实现

由于雷达信号处理的要求,需要对雷达数据进行高速大容量记录,本文介绍了基于PCI Express总线的雷达数据采集系统的实现,该系统以FPGA为控制核心,PCI Express核为基础,分析了PCI Express核的特点,设计了专用控制逻辑,最后给出了控制逻辑的仿真图。设计中采用双端口RAM作为缓存,利用FPGA实现数...     

电子海图与雷达背景信息叠加显示关键技术研究

现有的电子海图导航系统主要靠全球定位系统（GPS）来测量舰船的地理坐标，用雷达信号适时检验GPS的定位精度就成为电子海图系统不可少的功能。为了能对雷达的大量数据进行实时处理以及在计算机上进行显示，文章讨论了雷达背景信息的高速采集和极坐标一直角坐标高速变换的硬件实现。采用该方法，普通PC机即可对雷达回波信号进行实时处理并与电子海图进行叠加显示。     

基于FPGA的振动信号采集处理系统设计

在振动信号采集和处理系统设计中,信号的处理时间与可靠性决定着系统应用的可行性。本文设计了一种基于FPGA的振动信号采集处理系统,该系统通过振动信号采集电路、抗混叠滤波电路、AD采样电路将电荷信号转化为数字信号送入FPGA,在FPGA处理设计中利用数据流控制方法并行实现了信号的采样和处理,并在数据存储和访问过程中采用时钟时标方法判断信号采样过程中的数据丢失情况,有效提高了振动信号处理的实时性及可靠性。本设计在真实环境中进行了验证,系统运行稳定可靠,满足各项技术应用要求。