基于ARM微处理器的引信数据采集系统设计

摘要

无线电引信通常由小型化的天线、信号收发组件以及信号处理系统组成，信号处理系统作为引信的重要组成部件，其信号处理能力，包括前端信号调理能力以及信号处理算法，决定了整个引信是否能获得可靠的起爆信号，因此，显得尤为重要。算法的研究离不开大量数据的验证，而越接近真实情况的数据在验证时越具有说服力，因此，在引信的研制过程中，对于弹道信息的采集至关重要。
　　本文结合课题研究和实际项目需求，设计了一种用于引信研制过程中记录回波信息的采集系统。该采集系统包括微处理器控制电路、大容量存储模块、无线传输模块以及上位机分析软件等。存储模块采用了NAND Flash技术，解决了高速采集带来的大容量以及快速存储难题;ARM的微处理器的高集成度以及丰富的外设内容使得系统小型化成为可能;无线传输模块给出了解决信号回收难问题的设想，使得引信试验回收成功概率得以提高;上位机分析软件以Matlab GUI为基础，完成了数据采集、数据保存、数据分析处理等采集系统的配套控制。最后，在引信微波暗室抗干扰试验中，通过对引信检波信号的采集，验证了采集系统的采集存储功能。之后通过与声卡采集的数据进行比对，发现采集系统的性能也能达到设计要求。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 课题的提出

1．3 选题意义

1．4 论文主要工作

2 采集系统核心组件分析

2．1 通用采集系统工作原理

2．2 控制器类型介绍

2．2．1 ARM微处理器

2．2．2 FPGA／CPLD可编程逻辑器件

2．3 存储器类型介绍

2．3．1 NAND和NOR Flash介绍

2．3．2 Serial DataFlash介绍

2．4 本章小结

3 采集系统软硬件设计

3．1 核心模块芯片

3．1．1 主控芯片LPC1300系列

3．1．2 核心存储芯片MT29F16G08A

3．1．3 电源模块设计

3．2 外围模块设计

3．2．1 输入信号调理电路

3．2．2 串口模块

3．2．3 复位电路

3．2．4 时钟设计

3．2．5 无线传输模块

3．3 软件设计

3．3．1 采集系统软件流程

3．3．2 采集系统数据存储格式

3．3．3 回收数据解析程序流程

3．4 本章小结

4 PCB设计与软硬件调试

4．1 PCB设计规范

4．2 硬件调试

4．3 软件调试

4．3．1 AD程序调试

4．3．2 NAND Flash控制程序调试

4．3．3 串口传输调试

4．3．4 无线传输模块软件调试

4．4 本章小结

5 人机交互界面设计

5．1 Matlab GUI简介

5．2 GUI控件功能及其属性分析

5．3 人机交互界面需求分析

5．4 人机交互界面设计

5．5 MCC编译

5．6 本章小结

6 原理样机功能验证

6．1 验证方案

6．2 验证试验数据分析

6．2．1 直接存储功能验证

6．2．2 无线收发存储功能验证

6．3 本章小结

结束语

致谢

参考文献