《机载SAR系统通信控制卡设计与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机载SAR系统通信控制卡设计与实现（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国防科学技术大学研究生院硕士学位论文摘要采用合成孔径雷达( S A R ) 可获得远距离高分辨率的雷达图像，并具有全天时、全天候的特性，可以大大提高雷达的信息获取能力，已经在地球遥感、海洋研究、资源勘测及军事侦察等方面得到广泛应用 I 】【2 】。为满足机载合成孔径雷达实时成像中图像实时下传，系统运动补偿和实时控制的要求，本文重点研究了机载S A R 实时成像系统中通信控制卡的设计与实现，为图像数据传输和系统控制构建了高性能的、高可靠性的信息处理平台。机载S A R 图像具有数据量大，数据率高的特点，成像结果直接传输给遥测系统会给数据下传造成很大的压力，通信控制卡需将图像数据进行压缩后再传输以
2、大大减小下传的数据量，这对通信控制卡的实时信号处理能力提出了很高的要求。此外，机载S A R 系统在实时成像过程中需要进行运动补偿，各种运动参数测量设备以及雷达系统的设备都采用串口进行数据传输，给通信控制卡带来了很大的通信压力，需要解决这一通信瓶颈问题。本文主要针对以上两个问题研究了通信控制卡的设计实现。首先，为提高通信控制卡的实时处理能力，采用了A D I 公司的高性能D S P 芯片A D S PT S 2 0 1 S 来实现高速信号处理，并以两片D S P 组成分布式并行系统的方式进一步提高板卡的性能；其次，为解决多低速串口与板卡高速处理器的数据通信瓶颈问题，选择专用串口芯片S C l
3、6 C 5 5 4 ，基于F I F O 工作模式有效地实现了高速D S P 与多路低速串口的高效率数据通信；此外，基于C P C I 总线设计了多D S P 的通信控制卡，开发了板卡的驱动程序，研究了板卡热插拔功能的设计实现，提出了一种C P C I 板卡电源管理的方法；最后实现了机载S A R 系统通信控制卡，并对电路的各部分功能进行了调试和测试，验证了该设计的有效性。主题词：机载S A R 系统D S P 多串口通信C P C I热插拔第i 页国防科学技术人学研究生院硕士学位论文A B S T R A C TS A Ri sak i n do fi m a g i n gr a d a
4、r ，w h i c hc a na c q u i r eh i g hr e s o l u t i o ni nb o t hr a n g ea n d a z i m u t hd i r e c t i o n I tc a ng r e a t l ye n h a n c et h ea b i l i t yo fi n f o r m a t i o na c q u i r e m e n tf o ri t Sa l lt i m ea n da l lw e a t h e rc h a r a c t e r ，S Oi ti sw i d e l yu s e d
5、i nt h ef i e l d so fg l o b a lr e m o t es e n s i n g o c e a nr e s e a r c ha n dr e s o u r c ee x p l o r a t i o n T om e e tt h en e e d so fi m a g ed a t a Sr e a l t i m et r a n s f e r , a n dr e a l t i m ec o n t r o l ，ac o m m u n i c a t i o na n dc o n t r o lc a r di si n t r o
6、 d u c e di n t h i sd i s s e r t a t i o n , w h i c hb u i l da1 1 i 曲p e r f o r m a n c ea n dh i 曲r e l i a b i l i t yp l a t f o r mf o ri m a g ed a t at r a n s f o r ma n ds y s t e mc o n t r 0 1 A i r b o r n eS A Ri m a g ed a t a ，w i t ht h ec h a r a c t e ro fl a r g ec a p a c i t
7、 ya n dh i g hd a t ar a t e ，w h e ni ti st r a n s m i t t e dd i r e c t l yt ot h et e l e m e t r ys y s t e m , w i l lb r i n gg r e a tp r e s s u r et ot h et r a n s m i s s i o nc h a n n e l A f t e rt h ec o m m u n i c a t i o na n dc o n t r o lc a r dc o m p r e s s e st h ei m a g e
8、d a t h ed a t ac a p a c i t yw i l lr e d u c ei nl a r g es c a l e ，b u ti tr e q u i r e sh i 曲p e r f o r m a n c ep r o c e s s o ri nt h es y s t e mt Op r o c e s si m a g ed a t a B e s i d e s ，o nt h ep r o c e s so fi m a g i n g ，m o t i o nc o m p e n s a t i o ni sn e e d e d B u ta
9、l lS O r t So fp a r a m e t e rm e a s u r e m e n td e v i c e sa n dr a d a rs y s t e md e v i c e st r a n s m i td a t ab ys e r i a lp o r t ，w h i c hw i l lb r i n gb i gp r e s s u r et ot h ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m 砜sd i s s e r t a t i o ni sm a i n l yr e l a t e dt ot h ed
10、 e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h e c o m m u n i c a t i o na n dc o n t r o lc a r d F i r s t l y ，A D Ic o m p a n y Sh i 曲p e r f o r m a n c eD S PA D S PT S 2 01Si su s e di nt h ed e s i g nt oi m p r o v et h es y s t e m Sp r o c e s s i n gp e r f o r r n e n c e T w o D S
11、P sw h i c hf o r map a r a l l e ls y s t e ma r eu s e dt om a k et h es y s t e mf a s t e r S e c o n d l y , t os o l v et h ep r o b l e mo ft h ec o m m u n i c a t i o nb o t t l e n e c kb e t w e e nl o w - s p e e dU A R Ta n dh i g hs p e e dp r o c e s s o r s ，S C16 C 5 5 4i su s e di
12、nt h ed e s i g na n di t sF I F Oo p e r a t i o nm o d es u p p o r tag o o dw a yt os o l v et h i sp r o b l e m B e s i d e s ，t h ec a r d Sd r i v e ra n dh o ts w a pf u n c t i o ni Sd e v e l o p e dmt h i se s s a y ，ap o w e rm a n a g e m e n tw a yi Sb r i n gf o r w a r di nt h ee n d
13、o ft h ee s s a y A f t e rt e s t i n ga n dd e b u g g i n gt h ew h o l es y s t e m ，t h er e s u l t sd e m o n s t r a t et h a tt h ec a r di se 伍c i e n ta n dr e l i a b l e K e yw o r d s ：a i r b o r n eS A Rs y s t e m ，D S P ，M u l t i p l ep o r t ss e r i a ld a t a t r a n s m i s s
14、i o n ，C P C I ，h o ts w a p国防科学技术大学研究生院硕士学位论文图2 1图2 2图2 3图3 1图3 2图3 3图3 4图3图3图3图3图目录机载S A R 实时成像处理机结构图6通信控制卡外围接口9L Y D S 信号传输过程1 2小波提升模型2 0A D S PT S 2 0 1 S 内部结构框图2 4两种多D S P 并行结构图2 5分布式双D S P 并行系统电路框图2 6A D S PT S 2 0 1 S 与F L A S H 接口电路。2 7V i s u a lD S P + + 4 5 中的F l a s h 加载界面3 lF l a s h 程序烧写界面31A D S PT S 2 0 1S 与S D R A M 的接口电路3 3图3 1 0A D S PT S 2 0 1 S 链路口连接电路3 4图3 1 1 链路口接收控制寄存器位定义3 5图3 1 2A D S PT S 2 0 1 S 复位电路图3 6图4 1S C l 6 C 5 5 4 内部结构框图3 9图4 2串口时钟电路的两种模式4 0图4 3四路串行接口电路图4 1图4 4 中断丢失的情况4 2图4 5 中断没有丢失的情况4 2图4 6 ( a )多串口接收数据主程序流程4 3图4 6 ( b )中断服务程序流程4 4图5 1P C I 9 6 5 6 结构框图
