郭海蛟毕业答辩0520.ppt

相关运算单元模块： 相关运算电路结构 相关运算单元设计 PCI9054接口逻辑： 内部寄存器配置读写模块 本地仲裁器模块 DMA数据传输模块 主要功能是将四路基带数据、脉冲标识信息等拼接为DMA块后写入FPGA内部双口RAM中进行缓存，以及进行DMA状态检测及控制。 双口RAM数据存储状态机 DMA状态检测及控制状态机 DMA中断响应控制模块 存储器读写接口模块 SRAM复用逻辑模块 判断PCI9054产生的本地中断P54_INTn信号是否来自于DMA通道0中断，若是则表明DMA传输已结束，清零DMA通道0中断位，指示可以等待下一个DMA请求。 主要完成PCI9054对FPGA内部存储器和外部SRAM芯片进行读写。 上位机可通过PCI9054读写SRAM，主控制器通过ICSA总线可写PCI采集卡SRAM里的内容，但两者不能同时对SRAM进行读写。 与主控制器交互流程 ICSA总线设计 ICSA：即Ionosonder Component Standard Arichitecture(测高仪组件标准结构接口)，自定制的接口标准,各子板通过ICSA总线与主控制器进行交互。 ICSA读写时序 本设计采用随机读写时序。 随机读 随机写 ICSA总线硬件驱动电路 主控制器驱动的单向信号线（如地址线、读/写控制线等） 扩展板驱动的提供给主控制器的控制信号（如中断请求、设备准备好信号等） 地址/数据总线双向信号驱动 ICSA总线驱动程序设计 随机写仿真波形 随机读仿真波形 系统整体性能测试 接收机系统协调工作测试 接收机系统正常工作时序图 写ICSA总线数据时，关键引脚信号时序图 读ICSA总线数据时，关键引脚信号时序图 接收机系统广播命令测试 主控制器板 DDS信号源子板 预选滤波器子板 跟踪滤波器子板 接收机系统性能测试 Matlab对原始数据进行绘图，能测得频高图，且一次回波、二次回波、三次回波都比较清晰。 结论与展望 总结 为了提高接收机的通用性，使接收机能根据不同需求进行灵活配置组合，便于今后扩展升级，以满足接收机不同应用领域的需要，本文采用模块化设计结构，设计出了一套模块化现代雷达数字接收机系统。 将模块化接收机系统应用于电离层测高仪中，能测得较为清晰的频高图。各模块能协调一致工作、各子板参数均可由主控制器或上位机进行程控，控制十分方便；同时，可灵活配置各子板，修改、升级方便，只需较少地修改设计即可满足接收机其他应用领域的需要，系统兼容性很好。 展望 采用软件无线电设计思想，将中频与基带子板进行替换，尽量减少模拟前端部分，多靠软件来完成，使得接收机设计更加灵活和数字化，以满足电离层新的观测模式需要。 目前ICSA总线处于基本调通状态，各子板的功能还需进一步的完善。如各子板的工作状态信息还未完整映射到ICSA地址线上，供主控制器及上位机读取。 各子板的性能有待进一步提高。如预选滤波器子板滤波器插损的减小、跟踪滤波器子板开关噪声的抑制、GPS子板提供的标准时间和参考频率稳定的提高、PCI采集卡数据传输稳定性的提高等。 谢 谢！ * 答辩人 ：郭海蛟 指导老师：朱正平 教授 主要内容 选题背景及意义 创新点 系统整体框图 系统模块化结构设计 系统整体性能测试 结论与展望 选题背景及意义 选题背景 传统雷达接收机采用超外差一体化结构设计，虽稳定可靠但调试不便、通用性差、维护和升级困难。 随着电子线路设计技术不断发展，雷达接收机在性能上要求寿命长、低功耗、稳定可靠、数字、智能化等；在结构上要求便携、使用简单、调试及维修方便、通用性强等。 选题意义 接收机模块化设计结构，能使接收机灵活配置组合，可提高接收机的通用性，以满足不同应用领域的需要。 研究接收机模块化结构设计，对现代雷达数字接收机朝着智能化、数字化、模块化的方向发展具有重要的意义。 创新点 摒弃以往一体化设计结构，采用模块化设计结构，调试方便、维护升级简单、可灵活配置、通用性强。 接收机中引入局部总线概念，使得各模块子板能与主控制器智能交互，协调一致工作，使得接收机设计更加灵活、更加智能化和数字化。 设计PCI数据采集卡子板，其具有两种总线：PCI总线和ICSA总线。主要完成两个功能：一是实现高速数据采集；二是作为ICSA总线的主控制器与PC机(CPU)进行通信的中间桥梁。接收机实时性更高、吞吐量更大，满足ICSA总线与PC机间大量数据传输的要求，以便于基于软件无线电数字接收机系统的升级。 系统整体框图 系统模块化结构设计 无源预选滤波器子板设计 有源