基于FPGA的雷达信号采集系统设计
2021-10-30张荣福
光学仪器 2021年4期
熊 淳,张荣福
(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093)
引 言
在国民经济快速增长以及科学技术迅猛发展的大环境下,测控技术与仪器产业不断发展,各个行业如军事、医疗、体育、航天等对于仪器设备的要求越来越高,尤其是在高精度的检测以及监控中,仪器设备起着至关重要的作用,小型化、便携化随之成为普遍追求的目标。在实际应用中,要求信号采集系统具有实时性好、速率快、稳定性高的特点。为了能提取雷达信号中携带的距离、速度等信息,需要有高速的雷达采集系统对前端雷达信号进行精确的采集,方能保证解析出来信息的准确性。
目前有基于单片机ARM[1]的数据采集系统,应用此种方式设计的雷达采集系统,因单片机本身AD转换涉及中断进出需要时间,尽管只需几微秒,但会使整个雷达采集系统的转换速率不高。另外也有基于DSP构建的雷达采集系统[2],虽然其优势是可以实现将前端采集和后端数据处理紧密结合,但是由于在DSP中程序不可并行执行,所以该类采集系统在程序的执行力以及采集速度方面是一个劣势。
目前,随着采集技术越来越先进,总线技术的发展也提高了信号采集的速率和精度,许多对于采集精度要求特别高的雷达采集系统中都搭载了基于总线的数据采集板卡[3],如许多主流的生产商如NI、GAGE等都推出了满足各种场合需求的采集板卡[4]。虽然该系统可大大满足对于采样精度和速率的要求,但是采集板卡造价过于昂贵,且作为单独设备使用不利于携带也不适用于构成小型化的雷达系统。……
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