SAR回波模拟器中目标信号模块的硬件实现

摘要

本文主要研究SAR回波模拟器中目标信号生成板的硬件设计与实现，主要内容包括： 1.结合SAR回波模拟器算法和项目要求，估算运算量和数据量需求，采用DSPs+FPGA方案，利用DSPs并行处理板产生目标信号，在FPGA卷积板中和LFM信号卷积，经DAC转换产生回波。 2.重点研究DSPs并行处理板设计，包括时钟模块、SDRAM、DSPs加载、功耗和电源设计、JTAG接口设计、复位和FLAG设计，PCI接口设计。采用FPGA实现DSPs的主机接口和PCI9054的接口转换。 3.PCB设计和系统测试。在PCB设计时，综合考虑性能、DFM和成本等约束，布局采用菊花链拓扑结构，用 14 层板完成布线，并在HyperLynx软件中完成信号完整性分析；按模块调试系统，然后通过点目标回波模拟验证并行处理板的处理能力，结果表明并行处理板能够满足项目要求。 SAR回波模拟器目标信号生成板的实现，为整个机载SAR回波信号模拟系统的实现打下了基础，可以推广应用于实时信号处理和高速信号处理等相关领域。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1合成孔径雷达模拟技术及其意义

1.2合成孔径雷达模拟的国内外现状

1.3本文结构安排

第二章 SAR回波信号模拟器硬件总体设计

2.1项目背景

2.2系统总体指标和要求

2.3系统结构

2.3.1总体方案

2.3.2 DSPs+FPGA结构的优点

2.3.3运算量和数据量

2.3.4芯片选择

第三章 并行处理板系统设计

3.1并行处理板系统架构

3.2 ADSP-TS203芯片

3.2.1 ADSP-TS203S内核结构

3.2.2 ADSP-TS203S存储器空间

3.2.3 ADSP-TS203S的多处理器接口

3.3系统各个模块设计

3.3.1时钟模块设计

3.3.2 Link Port接口设计

3.3.3 DSPs阻抗控制和驱动强度

3.3.4 SDRAM接口设计

3.3.5 DSPs加载设计

3.3.6复位设计

3.3.7功耗估计和电源设计

3.3.8 JTAG接口设计

3.3.9 FLAG设计

第四章 并行处理板PCI总线接口设计

4.1 PCI总线接口要求

4.2方案选择

4.3 PCI总线概述

4.4 PCI接口芯片PCI9054

4.4.1 PCI9054主要特点

4.4.2 PCI9054工作模式和传输方式

4.5 FPGA芯片XC3S200

4.5.1 XC3S200芯片资源

4.5.2 EEPROM加载配置

4.6 FPGA逻辑设计

4.6.1 PCI9054读写时序设计

4.6.2 ADSP-TS203S的HOST接口时序设计

4.6.3中断和访问控制

4.6.4时序仿真

第五章 高速板设计和系统测试

5.1 PCB设计

5.1.1时钟分布

5.1.2阻抗控制

5.1.3布局、叠层和布线

5.1.4性能分析

5.2系统调试和测试

5.2.1系统调试步骤

5.2.2 PCI接口调试

5.2.3点目标回波模拟测试

第六章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果