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基于Virtex 4的雷达导引头信号处理机的设计与实现

时间:2015-01-31  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

(4)时钟部分

数/模转换部分、模/数转换部分、FPGA正常工作均需要低抖、高稳定性的时钟,在此使用专用时钟芯片AD9517来产生系统需要的各个时钟。AD9517是一款集成高频时钟发生器,具有如下特点:低相位噪声、VCO频率变化范围为1.75~2.25 GHz,4路LVPECL时钟扇出,输出频率范围为50 MHz~1.6 GHz可调,4路LVDS时钟扇出,输出频率范围为25~800 MHz可调,4路LVDS时钟扇出可设置为8路CMOS时钟扇出,且相位可调、可串行控电感器生产制。

(5)FPGA设计

FPGA要完成对A/D采样数据的数据处理、D/A转换的数据输出、控制信号的产生、核心算法的实现、USB调试接口的数据输入/输出等,是整个系统设计的重要部分。根据系统需求分析,使用了Xilinx Virtex4SX55。Virtex4 SX55含有512个DSP处理单元,具有强大的数据处理能力,能够满足本系统的信号处理需求。

(6)电源管理

本系统采用电源管理模块将+12 V的外部电源进行稳压并分成各种幅度的电压供各个模块单独供电,满足各个固定电感器价格模块对电压的严格需求。其电源大功率电感供电系统结构如图3所示。

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2.2 软件设计

本文设计的雷达数字信号处理机的软件没汁主要分为FPGA程序设计、系统驱动设计和用户软件设计三个部分。FPGA程序是系统算法的核心,完成ADC的控制以及DBF算法等;系统驱动设计和用户软件设计主要完成系统的人机交互功能,不是本文讨论的重点,此处只讨论FPGA程序的设计。

FPGA程序主要完成信号处理算法。该程序利用Xilinx公司提供的System Generator工具,对数字信号处理的过程进行建模和设计。Syst em Generator适于利用FPGA设计高性能数字信号处理系统。它利用业内最先进的FPGA开发高度并行系统提供系统建模和从Simulink与Matlab自动生成代码的功能,System Generator整合了DSP系统的RTL、嵌入式、IP、Matlab和硬件元件DSP建模。它利用包含信号处理(如FIR滤波器、FFT)、纠错(如Viterbi解码器、ReedSolomon编码器/解码器)、算法、存储器(如FIFO,RAM,ROM)及数字逻辑功能的Xilinx模块集,在Simulink内构建和调试高性能DSP系统。Xilinx模块集提供的模块可以使用户导入Matlab功能(如创建控制电路)及HDL模块,迅速完成复杂的数字信号处理算法设计。

一路回波信号经A/D采集后的数字序列分别与两个正交本振信号进行相乘,完成正交变换,得到两路I/Q信号。然后,通过数字低通滤波器实现数字混频。本设计在这里选择正弦和余弦两个信号作为正交变换的本振信号,无论从数学运算上,还是具体实现上都能确保其正交性。设计中采用的是6单元均匀线阵天线,因此共得到12路I/Q信号。12路I/Q信号与加权因子相乘后进行数字波束合成,得到两路I/Q信号,然后进行信号叠加。叠加后的信号进行相参积累,当积累次数达到设置值时,进行FFT处理;否则,继续信号采集过程。将FFT处理的结果和设置的门限相比较,如超过门限时,触动启动信号;否则,继续信号采集过程。FPGA处理的流程如图4所示。

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3 系统测试

在实际条件下,对数字信号处理机中的DBF系统合成波束的天线方向图进行了测试,以检验是否和理想条件下的天线方向网一致。具体步骤如下:

(1)测试环境:某研究所暗室。

(2)测试条件:6元15 mm接收天线成均匀直线阵排列、1元发射天线、雷达数字信号处理电路板、转台以及其他必要设备。

(3)测试方法:将6元接收天线放置在转台的0°刻度所在的直线上,测试的信号源放在转台前方,并在90°刻度的延长线上。此时设定阵列天线所在的直线为x轴,法线方向为y轴,转台中心为坐标零点。转动转台,使信号源与天线的夹角分别为90°,60°,20&de电感器厂家g;,调整阵列天线权值,使主瓣方向指向信号源方向。调整完成后,测量并记录三种情况下的天线方向图。

(4)测试结果:根据实测数据绘制的三种情况下的阵列天线方向图如图5~图7所示。

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由图可知:实测天线方向图的包络与理想条件下的天线方向图基本一致,从而验证了本设计中的数字信号处理机基本达

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Y电容接地方式如图所示Y电容C3、C4在共模后接地,而我发现几乎所有的滤波电路接地Y电容都是在共模电感后,那么把接地Y电容接在共模前很多人说EMI滤波效果差?这是一定的吗?理论依据是什么呢?微信

LLC谐振电源,有奇怪的电容电流波形做的LLC谐振电源黄色是下管DS波形,即功率管中点。靓色是谐振电容的电流波形,有源钳形探头测到的,有谁遇到过类似波形吗。
细看,这个畸变波形只发生在驱动波形的上升沿或者下降沿

SG3525半桥式开关电源增大负载或者加大输入电压如题。。占空比跳变。。板子吱吱的响。




我用自耦调压改变输入,125V进入反馈电压稳定,加到150V的时候板子开始响电压越大响的越严重。占空比跳变不稳定,我吧R15改成20K大

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