雷达课程设计实验报告.doc

文档介绍：一、实验项目名称: 课程设计
二、实验目的:
熟悉QuartusII的开发、调试、测试
LFM中频信号产生与接收的实现
LFM脉冲压缩处理的实现
三、实验内容:
:T=24us,B=5Mhz,f0=30Mhz
(NCO)对上述信号接收
,

四、实验要求:




五、实验环境、工具:
MATLAB软件、QuartusII软件、软件仿真、计算机
六、实验原理:
方案总框图:
ADC
脉冲压缩
NCO中频数字接收机
中频信号产生

脉冲结果

DAC fc
系统程序仿真图
(1)中频LFM信号产生过程:
LFM信号要求为T=24us,B=5MHz,f0 =30MHz。选择采样率为75MHz。
产生LMF的matlab代码如下:
mhz=1e6;
us=1e-6;
%-----------------------波形参数-----------------------------
fs=75*mhz;
f0=30*mhz;
B=5*mhz;
T=24*us;
%-----------------------波形计算------------------------------
K=B/T;
Ts=1/fs;
t=[0:Ts:T];
lfm_if=cos(2*pi*(f0-B/2)*t+pi*K*t.^2);
N=length(lfm_if);
地址计数器模块:
波形存储模块:
数据锁存器:
FIR滤波器模块:
顶层文件原理图:
(2)时钟产生
时钟产生
输入时钟选择25MHz,通过CLK核,产生75MHz的中频采样频率,。
(3)数据产生与DA输出
通过matlab产生LFM波形数据,通过prf_pru模块来控制雷达脉冲发生,通过地址发生器addr_pru读取rom里存的波形。通过控制DA输出。
数据产生与DA输出
(4)AD采样与锁存
AD采集进来,通过一个数据锁存器,让数据更加稳定。
数据锁存
(5)NCO中频数字接收机:
NCO模块:
(6)数字下变频混频
混频用两个乘法器,两个12bit数相乘,输出取14bit。
混频
(7)数字下变频FIR设计
混频后,用FIR滤波器滤波。FIR滤波器设置,通带截止频率为10MHz,60阶。
滤波器
(8)基带信号抽取
抽取10倍,。
基带信号抽取抽取
(9)脉冲压缩过程
脉冲压缩原理框图
基带脉冲压缩原理框图
对信号匹配滤波进行脉冲压缩。Matlab代码如下:
%----------------脉冲压缩
PC_FILTER = conj(lfm);
PCOUT=conv(lfm,PC_FILTER);
Fig=figure;
plot(real(PCOUT))
Fig=figure;
plot(imag(PCOUT))
SHOW=abs(PCOUT);
SHOW=SHOW./max(SHOW);
实验步骤:
1、FPGA程序设计
2、FPGA程序时序仿真
3、FPGA程序下载、测试(SignalTapII在线逻辑分析)
实验数据及结果分析:
Matlab仿真输出如下图8-1到8-7所示。
图8-1 基带波形
图8-2 基带频谱
图8-3 混频后输出
图8-4 下变频后滤波输出