基于VxWorks的直波指令与杂波模拟器实时控制系统设计与实现

摘要

在雷达研制周期中，为了验证其抗干扰等性能，雷达回波模拟器应运而生。雷达回波模拟器可以模拟雷达系统在实际工作中可能接收到的目标回波、杂波及干扰等信号，从而为雷达系统的研制、调试和维护提供一个实验室测试环境，进而可以节省研制经费、缩短研制周期、提高开发效率，在雷达系统的研制过程中起着关键作用。该文以直波指令与杂波模拟器的研制为基础，深入研究了威克沃(VxWorks)嵌入式操作系统在雷达射频仿真中的应用，设计了基于视窗操作系统(Windows)和VxWorks两种操作系统相结合的方法来实现模拟器的系统架构，为实现此设计，主要完成的工作如下：
　　首先，根据功能要求，设计了模拟器的整体架构。模拟器系统主要由微波链路单元、基带信号处理单元和显控单元构成。微波链路单元由微波上变频、微波下变频链路构成，基带信号处理单元是基于现场可编程门列阵(FPGA)的数字信号处理板，该板卡是基于数字式射频存储技术(DRFM)。随后分析了VxWorks的运行环境和基于Qt的显控程序运行环境。
　　其次，在对系统软件主程序控制流程深入分析的基础上，设计了合理的VxWorks多任务调度方案。根据调试环境Workbench对VxWorks的启动方案进行了设计，分析了即板级支持包(BSP)的文件结构并提出了本系统中需要修改的文件内容。分析了系统的工作流程，对VxWorks主控制流程的程序进行了设计，给出了系统显控软件的设计方案。
　　最后，该文给出了直波指令与杂波模拟器的联调测试结果。测试内容主要分为三部分：直波信号、目标回波以及噪声干扰，经标准仪器测试，测试结果显示，该模拟器的各项指标均满足设计要求，VxWorks操作系统完全满足实时性要求。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及结构安排

第2章 系统总体设计与实现

2.1 系统功能

2.2 系统技术指标

2.3 系统总体结构

2.4 本章小结

第3章 软件方案设计

3.1 软件总体设计

3.2 VxWorks开发环境

3.3 Vxworks方案设计

3.4 系统工作流程

3.5 显控单元设计

3.6 本章小结

第4章 通信接口设计及系统其他功能

4.1 系统接口设计

4.2 TCP网口通信设计

4.3 光纤反射内存通信设计

4.4 微波链路单元接口设计

4.5 基带信号处理单元设计

4.6 直波信号设计

4.7 雷达信号分选与威胁判断

4.8 本章小结

第5章 测试与验证

5.1 系统启动

5.2 软件启动

5.3 测试环境

5.4 功能及技术指标测试

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢