雷达信号处理机显控及通信技术研究

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随着软件无线电与微电子的迅速发展,在现代雷达系统中,接收机数字化已经成为必然趋势。现有模数转换器可以直接对射频信号进行奈奎斯特采样,以及接收机采用多通道采样,使得采样数据量成倍增加,这给高速数据传输、存储以及雷达目标实时显示带来了挑战。而在双基地雷达系统中,需要实现收发站之间的时间和频率精准同步,以及多通道接收机的采样同步。本文设计了雷达显示与控制系统。它采用高精度的GPS铷钟系统作为时间和频率基准源,实现双基地雷达收发站之间的时间、频率和相位的精准同步。并在接收机系统中采用GPS铷原子钟与时序控制发生器协同工作的方式,使时序控制发生器根据用户的控制要求产生多路同步触发脉冲,对多通道采样电路进行同步。在系统同步的基础上,采用带有光纤接口的PCIe板卡对信号处理机与主控计算机进行互联,实现对雷达目标信号采样数据的高速实时传输。同时,利用DMA技术、多线程技术和乒乓缓存技术实现在SATAIII接口的普通硬盘上对高速数据进行实时存储。并使用GDI+和Direct3D图形接口在Visual C#环境下设计了PPI显示器、态势显示器、频谱显示器、成像显示器和三维图形显示器,实现了对雷达探测目标的多方面展示,使操作人员能够清晰的观测和分析雷达探测范围内的目标动态。同时,利用显控系统对雷达系统进行实时交互控制。最后,本文对PCIe光纤板卡与计算机之间的通信以及数据存储进行了实际测试,性能满足系统指标要求;并且采用实测与模拟的方法对雷达显控系统进行了整体调试,测试结果符合预期设计目标。
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