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原文传递高速信号采集及处理系统

论文题名：	高速信号采集及处理系统
关键词：	车载雷达;信号采集系统;现场可编程门阵列;数字信号处理
摘要：	对毫米波雷达信号的分析与采样需要高速信号采集系统进行信号采集，为了能采集高速信号，该系统必须具备高采样率并且具备较好的信噪比和采样位数。单一的采集系统不能满足目前多样化的需求，负责信号处理与传输的FPGA不具备很强的运算能力，将数据导出再运算增加了系统的复杂性，并且在对时效性较高的应用场景中不能满足应用要求。一个高集成度，高采样率，高采样位数，高运算能力以及高时效性的系统模块是有强烈的市场需求，也是未来该系统的发展趋势。　　本论文基于上海几何伙伴车载雷达天线测试与模拟系统项目，主要完成基带模块的工作，该模块负责目标模拟信号的生成功能。通过研究相关资料，分析项目需求，本文主要设计了一个具有高速ADC、高速DAC、有较强的数据运算能力，通过网口与上位机通讯和传输数据的高速数据采集及处理系统。　　论文的工作主要完成系统整体方案的设计，完成了基于FPGA和DSP的高速信号采集及处理系统设计与调试。FPGA控制ADC进行采样，将采样后的数据降速处理后存储到DDR3缓存中，根据需要选择将数据传输到DSP中进行处理。通过STM32完成对上电时序的控制，上位机通过STM32配置的网口来配置FPGA。采集的高速数据可以通过与DSP相连的千兆以太网接口发送到外部存储器。FPGA可以控制DAC将数据进行回放。在硬件上针对高速数据的传输进行优化，针对信号传输过程中可能遇到的干扰进行说明，对关键传输线的干扰消除，阻抗控制进行了详细说明。　　本文针对系统的散热进行讨论，对系统的发热进行分析和研究，并对散热做出解决方案。基于实验室现有条件对系统各个模块功能进行验证，表明该系统的性能指标满足项目设计要求。基于目标模拟器的前提，初步测试了本系统实现目标模拟的可行性。最后通过对测试过程中发现的问题进行分析与讨论，提出系统的改进方案。
作者：	戈尧
专业：	电路与系统
导师：	彭树生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2021