基于FPGA的阵列雷达回波模拟器的实现

摘要

随着科技的发展，利用雷达模拟器进行雷达系统的性能分析和雷达整机的调试，使过程大大简化。此外雷达回波模拟器还在电子战中也发挥着重要作用，它通过模拟各种复杂条件下的回波信号，能有效地分析雷达性能以及提高雷达操作人员的操作技能等。在雷达系统的研制过程中，雷达回波模拟器贯穿于雷达系统的研制、操作等重要阶段。它的应用还大大提高了雷达的研制效率，节约了研发成本，还可以很方便地对雷达系统的性能作出准确的分析和评估。
　　由于雷达信号模拟器在雷达系统研制和调试等方面的重要作用，雷达信号模拟技术已发展成雷达技术的重要分支。由于单通道的回波模拟器已不再满足现代雷达系统的要求，因此本论文采用软硬件相结合的方式设计了一款基于 FPGA的多通道阵列雷达回波模拟器。它实现了对各种环境下的雷达回波信号模拟，并且能够实现对雷达实际回波数据的实时采集。有32路数据输出，能够满足阵列雷达对多通道的要求。它的存储容量为2TB，能够满足大容量存储的要求。它的信号输出和采集的数据速率可达2.5Gbps，满足数据高速传输的要求。因此，该设计具有多通道、大容量、高速传输的优点。
　　本论文详细论述了该模拟器的总体设计方案和硬件设计方案以及各逻辑模块的设计方法。该设计的硬件包括1块接口板和2块存储板。接口板和存储板上各有一块 FPGA芯片作为主控芯片，该设计的所有逻辑控制都是在接口板和存储板上完成。它采用8个光纤通道，每个通道传输4路数据，实现了对数据的多通道采集和回放，其传输速率可达2.5Gbps。用DDR2对从光纤接收的实际回波数据进行缓存，使光纤的高速传输得以实现。选用型号为 MT29F256G08CJAAA的大容量FLASH芯片，并对它的设计方法进行了详细论述。该芯片的选用大大缩减了系统的成本，并且提高了效率。该设计将对外通信部分与存储部分分开，分别做成接口板和存储板。这样可以提供多种对外的通信接口及更大的存储空间，大大提高了系统的通用性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状和发展

1.3 本文的主要工作

第二章 阵列雷达回波模拟器的理论依据

2.1 引言

2.2 阵列雷达的特点

2.3 阵列雷达的基本原理

2.4 多通道数据的产生原理

2.5 本章小结

第三章 系统的硬件设计

3.1系统总体设计

3.2关键器件的选择

3.3 系统主要模块的硬件设计

3.4 本章小结

第四章 系统的FPGA逻辑设计

4.1 多通道信号的实现

4.2 PCI通信模块的实现

4.3 光纤通信模块的设计与实现

4.4 DDR模块的设计与实现

4.5 以太网通信模块的实现

4.6 FLASH模块的设计与实现

4.7 本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

作者简介

1.基本情况

2.教育背景

3.攻读硕士学位期间的研究成果