随着激光雷达技术的发展,对雷达信号处理系统的性能指标要求越来越高。首先,体现在信号采集的速率和分辨率上;其次,体现在处理器的最高时钟速率上。低采样率和低处理速率的信号采集处理系统已经无法满足现阶段实时处理系统对高精度和高处理速度的要求。随着高速ADC和高性能的FPGA出现,使我们设计实时信号处理系统的构想变得可行。本文就是在这样的背景下,设计了以一片高性能FPGA和三片高速ADC为基本架构的多通道激光雷达信号采集与处理模块。首先,本文从项目给出的指标和要求出发,综合分析了数据处理速率和传输速率等方面的具体要求,对高性能FPGA和ADC芯片进行选型,并给出了信号采集与处理模块的整体设计方案。本文还对信号采集与处理模块所需要的相关原理知识进行了介绍。其次,本文详细介绍了信号采集与处理板卡的时钟模块、DDR2存储器模块、电源模块、DSP模块以及FPGA的外围各接口模块的设计思路和原理图设计方案,并根据信号完整性和电源完整性的要求介绍了PCB的设计思路和方法。然后,本文还介绍了信号采集与处理板卡的硬件调试方法和结果。最后,本文详细阐述了FPGA的软件逻辑设计,首先介绍了时钟锁相环芯片的配置。然后从ADC芯片配置开始,完成了ADC芯片工作模式设置,实现了三片ADC同步采样,还设计了采样数据的串并转换和数据降速处理。本文还实现了基于FPGA的FIR数字滤波器设计以及基于FPGA IP核的DDR2存储器控制设计。综上所述,这种基于ADC芯片和FPGA芯片实现的多通道高速信号采集处理模块已经被证明在工程应用中具有一定的价值。