步进频率连续波探地雷达数字信号处理机

设计实现了一种超宽带步进频率连续波探地雷达数字信号处理机。处理机以TS201芯片为处理核心,采用了分布式存储和独立总线结构,利用link口实现处理器间和板间高速数据交换。基于处理板结构设计实现了信号处理算法流程。该步进频率探地雷达信号处理从流程上划分为数据整合与回波预处理、合成孔径成像、图像增强与杂波抑制和跟踪检测四个模块,可实时输出雷达图像和检测结果。该处理机成功地应用于某探地雷达系统,运行稳定。     

一种新型探地雷达接收机系统设计

针对脉冲探地雷达用于深层探测时存在的局限性,设计了一种基于ADC作为采样头的超宽带深层探地雷达接收机系统.文中通过使用ADS软件对传统四管平衡门采样头电路进行仿真,指出了限制系统动态范围最主要的因素,提出了一种大动态探地雷达接收机的系统结构,并给出了时序控制电路的设计方法.研制的接收机系统集成度高、成本低、动态范围可达80 dB,已用于实验室研制的深层探地雷达系统中.     

双频一体化超宽带探地雷达天线设计

针对目前探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)产品单一频段工作所导致的耗时费力、效率低等缺点,文中设计实现了一种中心频率分别为400 MHz、1 000 MHz且带宽为200～1 500 MHz的双频一体化复合阵列天线,并将其应用于超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)探地雷达系统中。阵列天线包含3个中心频率为400 MHz和6个中心频率为1 000 MHz的蝶形天线,具备双频段同时探测能力,可实现一条测线含两种不同频段的探测结果,克服了传统探地雷达不同频率的重复探测问题,增强了探地雷达系统的实用性。所提出的双频一体化探地雷达天线具有超宽带、高增益、波束窄等特点,其相对带宽为153%,整个带宽内最高实现17.6 dBi峰值增益,半功率波束宽度最窄为7.6°,为高分辨率、高效率探地雷达应用提供了一种新的天线方案。     

脉冲探地雷达小型化控制与采集系统设计

根据脉冲探地雷达低成本、高精度和小型化的要求,研制了一种基于微控制器的超宽带(UWB)探地雷达信号控制与数据采集系统。文中分析了延时式等效时间采样原理,阐述了系统总体结构,描述了触发脉冲生成电路和回波数据采集通道的工作原理和设计方法,给出了底层固件的开发流程以及系统软件功能。研制的高集成度嵌入式控制与采集系统,降低了探地雷达系统整体成本,提高了系统的实时性和可靠性。     

步进扫频宽带探地雷达信号处理

基于一种步进扫频的宽带探地雷达前端设计,有效地解决探地雷达探测深度和高分辨率的矛盾。该前端系统发射151个步进频脉冲,接收地下物体反射的回波信号,对回波信号进行混频和滤波,然后,选取不同脉冲数处理回波信号,实现了对地探测深度深和分辨率高的优点。用Matlab对步进扫频宽带探地雷达信号进行仿真,并由实验平台验证超宽带步进频在目标探测应用中的有效性。实验结果表明,步进扫频宽带探地雷达可以实现较大的浅地层探测深度和较高的分辨率。     

基于核ICA的探地雷达地杂波抑制

地雷及未爆武器给许多国家带来了巨大的经济和社会问题。近年来超宽带探地雷达被广泛用于浅层埋藏的塑性地雷的检测,其中滤除雷达回波信号中的地杂波是完成目标检测、成像与识别的关键。文中通过利用核ICA算法进行研究,给出了一种可以针对多目标数据区域且自动选取独立分量的探地雷达地杂波抑制方法,基于实测数据的实验结果表明了该方法的有效性。     

超宽带窄脉冲发射芯片及应用系统电路实现

本文给出了一个基于自主知识产权芯片实现的超宽带窄脉冲发射电路及测试结果,通过超低功耗单片机MSP430F123控制超宽带脉冲发射机芯片,可实现高速率数据的无线发射,所采用的超宽带发射机芯片基于0.18μm CMOS工艺设计和实现,能够以0￣800Mpps的脉冲重复频率产生宽度约为500ps的超宽带窄脉冲信号,经过脉冲整形电路后,信号的频谱在500MHz￣1.5GHz之间,发射功率谱密度低于-41.3dBm/MHz。     

基于FPGA的探地雷达数据采集系统设计

基于探地雷达数据采集系统对数字化集成化的需求,提出了一种基于FPGA的数据采集系统的设计方案,用于采集探地雷达回波信号。FPGA直接通过控制精密延时芯片MC100EP196对采样脉冲进行延时调整,控制采样脉冲的延时步进,系统最大采样率理论值达到100 GS/s,并且时窗可以任意调整。给出了设计方案,对系统的工作原理和特点进行了详细的说明。通过与示波器对比以及分析采集测试效果图,得到稳定有效的数据,实际采样率达到20 GS/s,证明了系统的可行性。     

基于高性能DDS芯片AD9959的超宽带步进频率探地雷达设计

探地雷达作为一种高分辨率无损探测新技术,具有探测速度快、定位准确、轻便灵活和图像实时显示等优点,已广泛应用于工程勘察的各个领域。高性能DDS（直接数字频率合成器）芯片AD9959是美国AD公司采用先进的DDS技术生产的4通道、10位D／A转换器、最高时钟为500MHz的高集成度频率合成器,可方便快速地产生线性调频、单频脉冲及步进频率信号。介绍了AD9959工作原理和特性,给出AD9959在超宽带步进频率探地雷达设计中的应用方案。     

探地雷达超宽带背腔蝶形天线设计与实现

设计实现了一种中心频率为400 MHz的吸波材料填充式背腔蝶形天线,并将此天线应用于超宽带探地雷达系统,组装完成了一套400 MHz无线控制探地雷达系统样机。背腔式设计的探地雷达收发天线可以克服传统蝶形天线在H面全向辐射所带来的缺点,从而提高雷达系统的信噪比及收发天线之间的隔离度。对背腔蝶形天线的设计进行了规律性研究,总结了吸波材料填充式背腔蝶形天线系统在工程化实现时的设计经验。实际路测数据验证了所设计背腔天线在此套探地雷达系统中性能表现稳定良好。     

实现测试复用的SOC设计中的测试结构

在系统芯片SOC(system on a chip)设计中实现IP核测试复用的芯片测试结构一般包含两个部分：1)用于传送测试激励和测试响应的片上测试访问机制TAM;2)实现测试控制的芯片测试控制器。文章分析了基于测试总线的芯片测试结构,详细阐述了SOC设计中测试调度的概念,给出了一种能够灵活实现各种测试调度结果的芯片测试控制器的设计。     

2 ~ 18 GHz 超宽带小型化下变频通道设计

在雷达电子对抗领域,下变频接收通道是侦察系统的核心部件。针对电子侦察超宽带、微型化的需求,提出了一种2~18 GHz 的超宽带微型化下变频通道的实现方式。其架构采用毫米波二次变频体制,基于开关滤波器组芯片进行电路的微型化设计,采用多层介质基板结合裸芯片微组装工艺实现电路紧凑的集成与互连,优化了基板叠层结构设计,最终实现了超宽带下变频通道的微型化,主要测试性能满足设计要求。     

深亚微米SOC芯片分层设计方法

根据深亚微米SOC设计的特点和需求,提出了一种新的基于模块的全芯片分层设计方法,它把系统架构、逻辑设计以及物理实现有机结合到一起.通过渐进式时序收敛完成芯片的层次规划,并最终达到一次实现芯片级的时序收敛,大大提高了深亚微米SOC设计的效率,并在实际设计之中得到了有效验证.     

一种基于TMS320F206的雷达数据处理系统

雷达数据处理系统是现代雷达的重要组成部分，实际应用中，一般采用微型计算机实现雷达数据处理功能，随着DSP芯片的快速发展，应用了DSP芯片的雷达数据处理系统极大提高雷达数据的处理能力，文中给出了一种基于DSP芯片TMS320F206的雷达数据处理，阐述了此数据处理系统的主要结构和设计思想，同时介绍了TMS320F206芯片的中断特性和片内Flash RAM的使用方法。     

一种基于HDTV信源集成解码芯片的RTOS的设计与实现

随着系统集成芯片（SOC）设计复杂度和上市时间等要求的提高，实时操作系统已成为SOC设计中的重要组成部分。HDTV信源集成解码芯片中的实时操作系统负责对进出芯片的数据进行管理，芯片上实现多个实时任务的同步和调度。本文介绍一个以较小内核实现的多任务实时操作系统Iota，它将总线的调度部分的转移到硬件实现，并针对解码芯片设计并实现了多任务混合调度算法。为提高系统的健壮性，Iota还具有一个简单的存储保护策略。     

新型超宽带探地雷达数字采样接收机设计

基于探地雷达应用,结合等效时间采样技术和实时采样技术的优点,提出了一种新的超宽带等效数字采样技术。该采样技术不需要采用集成模数转换(A/D),而是通过对模拟信号进行1比特并行时间交替采样和均匀量化来实现模数转换的功能。基于该技术思想,利用一片现场可编程门阵列(FPGA)研制出具有等效4.096GHz采样率、7位精度模数转换功能的超带宽探地雷达数字采样接收机。电路结构紧凑,功耗低于1.5W.实测结果表明:该接收机的模拟带宽达500MHz,具有很低的量化噪声,能很好的重构输入信号。同时,该接收机具有很好的性能,能满足超宽带探地雷达的要求。     

探地雷达中PCI总线高速数据采集卡的设计

高速数据采集是探地雷达系统的关键部分,利用PCI总线的高速传输特性,给出了一种设计方法.简要阐述了探地雷达中数据采集系统的硬件结构及其工作原理,重点分析了数据采集系统的核心--基于现场可编程门阵列(FPGA)器件控制逻辑的实现,并介绍了软件驱动的实现方法.实践表明,该采集系统能够达到探地雷达中高速数据传输和处理的实时性要求.     

基于微程序技术的存储控制器的研究和设计

以一个应用于网络与通讯领域的SOC芯片研发项目为背景,设计了SOC芯片上的存储控制器.该存储控制器基于动态微程序控制技术,用RAM阵列来存储控制字,在SOC芯片初始化时由用户写入控制字,在芯片工作时,也可通过系统总线对RAM阵列进行写操作,使控制字能动态地改变.该结构的存储控制器具有高度的灵活性,可灵活地根据SOC芯片外接的存储器类型进行配置,能够与多种类型的存储器实现无缝连接使用.相比仅适用于某类型存储器的控制器,该存储控制器具有较大的应用优势.     

一种超宽带等效采样接收机的设计与实现

脉冲超宽带雷达回波信号由于带宽大而难以直接采样,通常采用等效时间采样方法来进行模数转换。传统的等效采样接收机大都是基于改变ADC采样时钟的时延来实现等效采样,采样时钟对触发信号会产生亚稳态时序,不可避免地会出现数据误对齐,必须添加辅助的在线或离线校正设计。针对这一问题,设计了一种基于FPGA内置延迟线的超宽带等效采样接收机,FPGA产生延时可调的发射触发信号去控制波形产生系统,基于高速采样保持器和ADC完成回波接收,实现了超宽带射频信号的等效采样,而无数据误对齐问题。接收机的等效采样速率为12.8GS/s,-3dB采样带宽为6.4GHz,满足脉冲超宽带雷达的应用需求。     

基于FPGA和USB接口的多通道数据采集系统

针对实现多通道测距雷达信号的数字化采集的目的．设计了一种基于FPGA和USB接口的多通道数据采集系统。该系统采用在FPGA芯片中构建多个数字逻辑模块的方法,实现对AD芯片模数转换过程的控制。并利用IP核在FPGA中构建存储器,对采样得到的数据进行缓存,最后通过USB2．0接口芯片将缓存中的采样数据及时传输至上位机。通过...