基于PCI Express总线的R-D算法实时成像系统设计

距离-多普勒(R-D)算法是一种常用的SAR成像算法,具有数据量大、存储量大等特点,而传统的实时成像系统由于采用PCI总线使得数据传输速率难以提高,从而限制了成像算法的实现。这里设计了一种新型的雷达成像实时处理系统,该系统利用最新的PCI Express总线代替PCI总线,采用了MicroTCA架构,具有极强的运算能力和良好的通信能力,同时具备了数据采集与大容量存储的能力,特别适合于复杂的实时成像雷达信号处理。     

基于光纤模式数据采集方案的阵列快拍成像雷达

阵列快拍成像雷达采用阵列天线雷达成像体制,通过高速微波开关切换和高速数据采集,可以同时实现对目标的空间分辨和时间分辨,即实现雷达快拍成像,该技术在飞行器平台的辅助导航、交通监测等领域具有广阔的应用前景。阵列快拍成像雷达的特点是能够快速成像,核心技术包括微波信号收发、高速数据采集与传输、实时成像处理及阵列天线高速微波开关切换。其中,高速数据采集与传输是实现快速成像是正确成像的关键,数据缺失会导致图像散焦。本文首先分析了阵列快拍成像雷达成像原理及信号采样对数据采集与传输系统的要求;继而提出了基于光纤传输模式的数据采集与传输系统方案,系统采用四路高速AD对雷达基带信号进行采样,在FPGA中进行复数运算,通过光纤通道传送到主控计算机,系统传输速率可以达到2.5Gbps;最后,通过阵列快拍成像实验验证了系统的性能。      

航管二次雷达射频切换单元FPGA实现

为适应中国民航对单脉冲二次雷达的双机热备份功能要求,采用现场可编程门阵列（FPGA）,并使用硬件描述语言对可擦除可编程逻辑器件（EPLD）进行编程控制,以实现单脉冲二次雷达切换单元的主要功能：响应监控系统的切换命令,当设备故障时自动或者手动地切换到非故障机柜,使雷达连续地输出航迹数据。现场可编程门阵列的运用增强了射频切换单元控制的灵活性与可靠性,大大提高系统的检测性能与处理性能。     

基于共享总线的SAR实时成像系统研究

合成孔径雷达成像已经成为雷达的发展趋势,要实现雷达实时成像,就要满足雷达信号处理过程中大数据通信带宽和大运算量的要求.本文中系统运算核心是一个由四片数字信号处理器组成的共享总线式并行处理模块,对频域补偿弯曲的RD算法,实现了实时SAR成像,并通过令牌环的形式解决了共享总线中多处理器间的总线冲突问题.     

一种用于地基雷达数据成像处理的数字波束形成算法

地基雷达是微波成像基于地面平台的应用,具有可重复观测、稳定、可控的特点,可应用于露天矿边坡形变、城区沉降、山体滑坡等领域的长期观测。然而,目前的地基雷达基本成像原理是通过机械运动形成合成孔径,采集时间较长,不适用于快速监测。基于多通道阵列天线的雷达通过阵列天线阵元之间的电子切换扫描实现阵列方向的聚焦,可以满足快速监测的需求。本文在地基雷达中引入阵列电子扫描的工作模式,大幅度提高数据获取效率,推导了在方位向采用数字波束形成方法聚焦的处理过程。具体的,首先建立了阵列扫描的地基雷达成像几何,继而推导了应用于地基雷达实测数据成像处理的数字波束形成算法,形成了阵列扫描地基雷达的数据处理流程,最后,通过边坡实测数据的成像处理,验证了本文成像方法及处理流程的有效性,并通过强散射体的成像指标,分析了成像性能。      

状态空间法在高分辨雷达中的应用研究

高分辨雷达一般采用两套系统，窄带系统作为传统的坐标测量系统，实现目标检测和跟踪；宽带系统实现成像和识别，其在窄、宽带系统之间转换的工作方式会降低雷达的数据率。该文将状态空间方法引入基于宽带一维高分辨距离像的单脉冲雷达的坐标测量，从而实现了宽带系统中的测距、测角，在抑制角闪烁的同时，提高了扩展目标上各散射中心的坐标测量精度。     

一种多样品臂扫频光学相干层析系统

报道了一种多样品臂扫频光学相干层析(OCT)系统,使用光开关将多路样品臂接入同一个扫频OCT成像系统,通过光开关的快速切换,实现了多路同时实时成像.设计并展示一个双样品臂的成像系统,两路成像性能均与典型扫频OCT系统相当;通过两路实时成像结果相结合,在仅使用少量额外硬件的情况下,实现了对成像视场的成倍扩展.     

一种总线协议无关的数据通信方法

在监控系统对目标设备的远程监控实现中,提出了一种层次化的统一驱动模型结构,通过在传统远程监控系统体系结构基础上增加一个虚拟的通信协议层,将监控命令处理与总线通信相互隔离,使得监控系统功能命令的扩展更加方便,并可适用于多种不同的通信总线协议.     

海浪监视雷达天线极化切换控制的方法

海浪监视雷达是一种利用掠入射海面的双极化电磁波回波图像进行海浪参数测量的雷达设备,针对其雷达天线双极化切换的必要性,分析了该类雷达天馈系统的结构特点,讨论了多种极化切换控制方案,选定并实施了一种新颖、稳定、有效的基于磁感应的极化切换控制方法.该方法通过电磁铁和磁敏元件实现控制命令和反馈信息的传递,实现了在不破坏雷达原有天线伺服结构的前提下对旋转天线的极化方式切换,可以在诸多场合替代昂贵的汇流环实现雷达天线控制信号的传送.     

基于并行DSP的实时ISAR成像系统设计

介绍了一种基于并行DSP的高速实时ISAR成像系统.为实现高速实时信号处理,基于DSP+FPGA的结构和CPCI总线技术设计实现系统硬件平台,然后对ISAR实时成像算法进行分析,将其映射到硬件平台,给出了成像算法工作流程,并分析说明了DSP的优化设计,最后将该系统用于实际的雷达数字信号处理并给出了实时成像结果.试验证明,该系统发挥了DSP的优势,具有运算能力强、接口方便等特点,能够实现目标的实时ISAR成像,最高成像频率达到4帧/秒.     

基于CPCI总线的雷达终端系统实现

无源雷达由于其特殊的体制,对肩负着数据处理和显示控制等任务的无源雷达终端系统提出了更高的要求。文中介绍一种基于CPCI总线的无源雷达终端系统,满足了无源雷达高速、大容量数据处理及传输的要求。     

基于GPIB的雷达接收机自动测试系统

雷达接收机有大量的参数需要测量。传统的人工测试方法既费时又费力,而且测量的结果受人为因素的影响,已经不能满足实际测试的要求。而基于通用接口总线的雷达接收机自动测试系统是解决该问题的一条可行途径。文中介绍了该远程测试系统的硬件结构和软件设计。在软件设计上,本系统用Agilent IO Libraries Suite将VB程序转化为能够被程控仪器识别的标准命令,从而控制有通用接口总线接口的仪器;而仪器端则根据使用的命令树设计了一种基于二叉树的命令解析程序来解析控制端发送的命令。通过实际测试,该测试系统成功实现了计算机对通用接口总线设备的远程控制。     

基于VPX总线的雷达数据处理平台设计

雷达数据处理平台是雷达系统的重要组成部分，随着现代相控阵雷达任务对运算处理速度、系统响应时间、总线传输带宽、数据处理能力等需求不断提高，传统雷达数据处理系统已经很难满足技术发展的要求。提出了一种基于VPX总线的雷达数据处理平台设计方案，重点介绍了数据处理平台的组成和各功能模块的设计原理。该数据处理平台具有通用化、模块化、易扩充、可靠性高等特点，经过实际雷达的工程验证，性能优越，稳定可靠。     

高速数据处理系统中的PCI总线接口设计

简单介绍了PCI(外部设备互连)总线的主要特点和系统设计。选择PLX公司的PCI9054专用芯片实现高速数据处理系统中的PCI总线接口的软硬件设计。PCI总线规范复杂,在规则、机械特性、电气特性等方面都有严格要求,分析了具体系统设计中需要解决的关键问题。开发基于PCI总线的高速数据处理系统能够大幅度提高数据传输速率,获得理想的系统性能,可为设计基于PCI接口的高速数据处理机提供一种借鉴方法。     

基于VxWorks的雷达数据采集系统的设计与开发

雷达数据采集系统在中断响应、数据处理等方面对系统的实时性和可靠性要求较高，有必要选用高性能的实时操作系统作为开发平台，同时采用PCI总线来保证高速的数据传输。为此，给出了一种在实时操作系统VxWorks平台下基于PCI总线的实时雷达数据采集系统的设计方案，详细描述了在VxWorks实时操作系统下PCI设备驱动程序典型结构和工作过程，给出了PCI雷达数据采集卡驱动程序的开发过程和关键例程，以及如何采用驱动开发工具WinDriver提高开发效率。     

基于CPCI和光纤接口的数据采集卡设计与实现

设计了一套基于CPCI总线,PCI9054桥接芯片和可编程逻辑器件（FPGA）的高速数据采集卡。FPGA作为本地主控芯片,根据工控机经PCI9054转发的采集命令,通过光纤接口实现与雷达接收机的通信。采用高速RAM缓存数据,采集的接收机测试数据的分析结果可在工控机上显示,从而实现了对雷达接收机性能的快速测试。该采集卡具有较强的通用性和可扩展性,详细介绍了高速数据采集卡的组成和工作原理、硬件设计。     

PCI总线接口技术及其在雷达显示数据采集中的应用

新兴的雷达显示技术对雷达信号的数据采集和处理提出新的要求。论述了PCI总线及其接口芯片9054的性能特点，并介绍了一种基于它的高速雷达显示数据采集卡。     

基于高速串行总线的可重构信号处理机

介绍了一种基于高速串行总线的机载火控雷达可重构信号处理机的设计与实现,以及高速串行总线的技术优势,分析了机载火控雷达可重构并行信号处理机系统互连的需求,讨论了处理机的系统架构、串行总线协议、串行总线端点和链路管理器的设计实现和总线错误监测及处理方法。该处理机不仅有效解决了数据传输的瓶颈问题,而且实现了数据传输拓扑结构的可重构,提高了信号处理系统的灵活性和可靠性。     

OpenVPX总线及其在雷达信息处理的应用

开放多协议交换(OpenVPX)总线作为目前国际上最新的一种通用总线标准,具有带宽高、实时性强、拓扑结构灵活、通用性强、抗恶劣环境能力强等优点,代表着新一代军用综合信息处理平台系统的发展方向。详细介绍了OpenVPX总线的技术特点,并结合数字阵列雷达应用,给出了基于OpenVPX总线标准的雷达综合信息处理系统设计解决方案。     

基于FPGA的雷达IQ光纤数据采集及传输系统

针对雷达IQ光纤数据流高速、实时传输的问题,基于StratixII GX系列高性能FPGA和CPCI标准总线等硬件设备,采用数据率自动判别、乒乓缓存和计算机实时中断处理等关键技术,设计了一种雷达IQ光纤数据采集及传输系统。介绍了系统的组成和设计原理,并对系统的硬件、FPGA和软件设计进行了描述。经实际工程验证,该数据采集及传输系统性能稳定。