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被动毫米波成像信号处理机关键技术研究.doc
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摘要 毫米波与红外或可见光相比具有自身独特的优点，将其应用于成像可弥补红外、合成孔径成像的不足。同时被动毫米波成像设备不发射电磁波，具有安全、隐蔽和抗干扰的特点，广泛应用于军事、交通、安检和医疗等领域，因此高性能被动毫米波成像设备的研制具有特殊的意义。本文研究了被动毫米波成像信号处理机的关键技术——高速A/D采集技术和数字复相关的FPGA实现技术，为将来的设备研制打下了基础。本文主要包括以下几个方面：首先介绍200MHz采样率高速数据采集卡的设计方法。整个板卡的设计分硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括电源、高速A/D、主控单元、存储器和PCI桥路，进行了电路调试和测试；软件设计包括FPGA软件设计与PCI桥路软件设计。通过板卡测试验证了系统性能，满足系统的基本要求。其次介绍数字复相关的FPGA实现，先对算法进行说明，并用Matlab进行功能仿真，在Matlab仿真结果正确的基础上提出了硬件可实现设计方案；再用FPGA加以实现，对FPGA实现的系统在200MHz、8bit双通道仿真环境下进行行为仿真和布局布线仿真，仿真结果正确，满足系统设计要求。最后介绍采用外购高速数据采集卡，开发满足现阶段被动毫米波成像原理验证系统的二次开发软件，并用多张采集板卡构造信号处理机主体结构，通过对集成系统的测试，证明其信号处理机功能要求。 通过对高速A/D采集和FPGA实现数字复相关的设计以及外购采集板卡的应用，基本实现初期信号处理机的功能，为进一步系统实现创造了条件。关键词：高速A/D、FPGA、数字复相关、被动毫米波成像、信号处理机 |
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