相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號處理平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、衛(wèi)星自跟蹤技術(shù)在衛(wèi)星通信研究中占有重要地位。相控陣自跟蹤技術(shù)相比于機(jī)械掃描式跟蹤技術(shù)，具有掃描速度快、抗干擾能力強(qiáng)、波束指向靈活等優(yōu)點(diǎn)。而相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號處理平臺(tái)則是相控陣自跟蹤技術(shù)的核心。本文基于實(shí)際項(xiàng)目需求，完成了相控陣自跟蹤信號處理平臺(tái)硬件電路的設(shè)計(jì)。
　　首先，本文對相控陣自跟蹤系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，確定了相控陣自跟蹤系統(tǒng)信號處理平臺(tái)的主要功能。根據(jù)功能，確定了信號處理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)根據(jù)整個(gè)自跟蹤系統(tǒng)的前端和后

2、端的相關(guān)參數(shù)，完成整個(gè)信號處理平臺(tái)硬件系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)。包括ADC電路設(shè)計(jì)、DAC電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)、通信電路設(shè)計(jì)、FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中ADC電路主要用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，供數(shù)字信號處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，DAC電路主要將處理完成的基帶信號上變頻到中頻并進(jìn)行模擬輸出，供其他設(shè)備進(jìn)行解碼通信，系統(tǒng)時(shí)鐘主要為系統(tǒng)各個(gè)模塊提供不同頻率和電平的時(shí)鐘信號，F(xiàn)PGA系統(tǒng)主要完成自跟蹤過程中的搜索捕獲、角度估計(jì)以

3、及波束合成，DSP系統(tǒng)主要完成跟蹤濾波。其中，F(xiàn)PGA與DSP直接通過uPP接口進(jìn)行通信，F(xiàn)PGA將角度估計(jì)信息傳輸給DSP，DSP完成跟蹤濾波之后將數(shù)據(jù)傳輸給FPGA。此外，本系統(tǒng)通過RS-485接口與主波控單元進(jìn)行通信。
　　其次，本文對整個(gè)信號處理平臺(tái)的預(yù)處理算法進(jìn)行了詳細(xì)描述。包括數(shù)據(jù)緩沖模塊、去直流模塊、復(fù)信號產(chǎn)生模塊、通道誤差校正模塊。并通過硬件系統(tǒng)對于這些預(yù)處理算法進(jìn)行測試驗(yàn)證。
　　最后，本文對設(shè)計(jì)完成的相控