基于FPGA的通用網絡化雷達監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、雷達是由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及終端計算機組成的復雜電子設備，其中監(jiān)控系統(tǒng)是雷達的神經中樞，協(xié)調各個分系統(tǒng)的工作。監(jiān)控系統(tǒng)主要有兩大任務，即“監(jiān)測”與“控制”。監(jiān)測就是采集各分系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及故障狀態(tài)信息，并將這些信息發(fā)送至終端計算機，以達到對各分系統(tǒng)監(jiān)測的目的；控制就是接收終端計算機發(fā)出的控制指令，解析處理后實現(xiàn)對各分系統(tǒng)的控制。有時，監(jiān)控系統(tǒng)肩負著將信號處理系統(tǒng)輸出的高速雷達回波數(shù)據傳輸至終端計算機

2、的任務。因此監(jiān)控系統(tǒng)與各個分系統(tǒng)間的通信顯得尤為重要。監(jiān)控系統(tǒng)及時、可靠地處理與各分系統(tǒng)間通信的任務，是實現(xiàn)雷達實時性的重要因素，所以監(jiān)控系統(tǒng)必須采用一種實時性強、可靠性高的通信方式-以太網通信。 本文介紹了兩種以太網接口的設計方法。一種是基于Nios II軟核處理器并在其中植入輕量級TCP/IP協(xié)議棧的方法。該方法靈活、簡單，但數(shù)據傳輸速率最高只能達到3～5Mbps，僅能勝任數(shù)據率要求不高的故障/狀態(tài)信息以及控制指令的傳輸，而

3、不能滿足傳輸高速雷達回波數(shù)據的要求。另一種是基于硬件TCP/IP協(xié)議棧芯片W5300的方法。該方法實現(xiàn)的以太網接口能達到43.5Mbps的傳輸速率，完全能夠滿足傳輸雷達回波數(shù)據的要求。 為了擴展雷達監(jiān)控系統(tǒng)的通用性，本文設計并實現(xiàn)了一些常用的功能模塊，如RS232串行通信接口模塊、A/D采集模塊以及溫濕度采集模塊。最終實現(xiàn)了即具有以太網通信能力又具有通用性的雷達監(jiān)控系統(tǒng)，并介紹了兩個具體的應用實例，經調試后，能夠穩(wěn)定、可靠地工作