双/多基雷达天线的DSP控制器设计

摘要

随着电子科学技术的迅速发展，单基地雷达存在着很大的局限性，小型双多基地雷达的应用越来越广泛，需求日趋迫切。复合式的双基地雷达特别适合于空中交通管制系统，它比单基地雷达的测速效率高，精度好；此外双基地雷达的目标分辨能力较高，在分析大气的垂直结构时要比单雷达更优越，而大气的垂直结构则是气象分析的重点。 本文从气象要素的探测出发，主要用于小型接收机雷达天线的控制。采用TI公司专用于电动机控制的数字信号处理器TMS320LF2407A来控制雷达天线伺服系统，使其能接收来自目标物的回波信号。该DSP芯片集成了电动机控制所必需的多路PWM信号发生器；模/数转换；串口通信等大大提高了电动机控制系统的灵活性，数字化的控制非常适合于电动机伺服控制系统的要求，成本低廉。文章在阐述雷达天线控制的基础上，介绍了该数字信号处理器的特点，并重点叙述了如何构建一个完整的变频调速控制器来控制雷达天线伺服系统。详细介绍了雷达天线控制器的设计方法，主要包括了控制系统设计原理、各部分硬件电路、软件设计部分采用了PWM技术及相关算法，结构简单使用方便，用于主雷达发射波束后小型多基雷达的接收，并能实时反馈完成跟踪控制。为了提高实际的控制性能，文章的最后使用了SIMULINK仿真工具对整个PWM过程和异步电动机控制系统进行了仿真分析，验证了系统设计方案的可行性，并提出了系统进一步的改进思路。

目录

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摘要

第一章绪言

1.1研究的目的与意义

1.2雷达天线控制的研究进展

1.3本文研究的内容

第二章雷达天线控制系统设计思路

2.1双多基雷达系统设计方案

2.2雷达天线控制系统

2.3交流电动机控制策略

2.4交流电动机的DSP控制

2.4.1 DSP概述

2.4.2 TMS320LF2407A DSP芯片介绍

2.4.3 DSP芯片Q格式的定标与应用

第三章雷达天线DSP控制器的硬件设计

3.1电源电路

3.2 DSP外围基本电路

3.2.1 TMS320LF2407A电源电路

3.2.2 TMS320LF2407A晶振及复位电路

3.2.3 DSP与JTAG接口电路

3.3 TMS320LF2407A串行通信

3.4电机集成驱动芯片IR2136及其应用

3.5光电隔离电路

3.6 TMS320LF2407A模数转换接口及相关应用

3.6.1.模数转换(ADC)模块的特性：

3.6.2.模数转换的结构图3-11如下所示：

3.6.3.检测电路：

3.7 TMS320LF2407A PWM信号的产生

3.8光电编码器原理及其应用

3.9显示电路

第四章雷达天线DSP控制器的软件设计

4.1 TMSD320LF2407A芯片的集成开发环境CCS2000

4.2系统主程序流程与初始化

4.3串行通信软件设计

4.4 PWM发生子程序与中断程序流程

4.5主程序中断与故障中断流程

第五章雷达天线DSP控制器的建模与仿真

5.1 MATLAB仿真工具Simulink介绍

5.2 PWM仿真分析

5.3交流电动机仿真分析

第六章结束语

致谢

参考文献