基于ARM的数字船用雷达显控软件的设计与实现

摘要

基于嵌入式系统和FPGA技术的数字船用雷达是未来导航雷达的一个发展趋势。本文提出并设计实现了一种基于嵌入式ARM处理器和FPGA数据处理器的数字船用雷达系统。
　　本文重点研究基于FPGA的回波图像硬件加速技术，基于嵌入式平台的ARPA避碰算法，实现GPS辅助的目标船舶坐标定位技术，以及基于ARM和FPGA的图层叠加技术。本文主要内容为：
　　1.详细分析船用雷达工作原理，包括电磁波工作特性、脉冲雷达的工作原理、距离测量以及方位测量原理。
　　2.对硬件平台进行了详细介绍，比较了几种嵌入式操作系统和嵌入式GUI，最终选择Montavista Linux作为嵌入式操作系统以及MiniGUI为嵌入式GUI。另外，详细介绍了数字船用雷达系统的总体设计方案。
　　3.详细介绍了Linux内核移植过程，包括U-Boot的移植，Linux内核的移植，以及介绍了相关驱动结构。
　　4.详细论述了基于ARM的显控软件的设计与实现，分别对扫描显示模块、系统设置模块、显示内容模块、ARPA功能模拟模块、提示内容模块进行了详细阐述。对ARPA功能模拟模块的实现，ARPA避碰的原理进行了详细介绍。
　　5.对船用雷达显控系统的功能进行测试，包括对雷达系统的显示测试和控制测试，以及雷达系统ARPA模拟模块的测试，取得了良好的结果。
　　本文采用基于“双核”处理器的设计方案，实现了数字船用雷达系统。在对显控系统的测试中，得到良好的测试结果，为系统性能进一步优化和功能扩展打下了坚实的基础。

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目录

第一章 绪论

1.1课题提出

1.2发展现状

1.3 论文研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 船用雷达的工作原理

2.1 电磁波的工作特性

2.2 脉冲雷达工作原理

2.3 船用雷达的目标定位

2.4 本章小结

第三章 系统设计选型及总体方案

3.1 系统设计选型

3.2 系统总体设计方案

3.3 本章小结

第四章 Linux内核移植及相关驱动结构

4.1Boot Loader及移植

4.2 Linux内核移植

4.3 相关驱动的结构

4.4 本章小结

第五章 显控软件的设计与实现

5.1 软件架构和流程

5.2 扫描显示模块

5.3 系统设置模块

5.4 显示内容模块

5.5 ARPA功能模拟模块

5.6 提示内容模块

5.7 本章小结

第六章 嵌入式雷达显示及控制软件测试

6.1 雷达系统显示测试

6.2 雷达系统控制测试

6.3 雷达系统ARPA模块模拟测试

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果