3830信号处理培训.ppt

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1、,3830信号处理哈尔滨培训 王千骐,课程内容,概述 基本理论 时序板 接口控制 MDSP 检查维修,概述（功能）,产生全机时序 求取噪声电平并进行自动门限切割 IIR滤波 DVIP计算气象回波强度 FFT/PPP计算气象回波速度和谱宽 系统标定控制,概述（特点）,采用超大规模集成电路，可靠性高 标准化模块化设计 完善的BITE,概述（系统组成）,终端 D/A,接口 控制,MD S P,时 序,I/Q,RF控制码,监控 指令,天线 角度码,基准时 钟,I/Q,参数 指令,估值 数据,检测 数据,控制 状态,概述（系统组成：分机）,接口 控制,MD S P,时 序,概述（系统组成：接口控制）,T

2、MS320C50,EPM9560RC240,概述（系统组成：MDSP）,ADSP21060,FLEX10K50R240,EPM9560RC240,概述（系统组成：时序板）,EPM9560RC240,基本理论（IIR基本公式）,基本理论（IIR幅频特性）,基本理论（IIR处理公式）,基本理论（强度计算公式）,基本理论（气象谱）,气象谱：高斯谱（75%）。 功率谱密度函数：S（f）,基本理论（FFT速度处理公式）,基本理论（FFT谱宽处理公式）,基本理论（相关涵数）,X = I1 + Q1 ，Y = I2 + Q2 ， 则X与Y的互相关函数为：,基本理论（PPP速度谱宽公式）,基本理论（小结）,强

3、度：降水率或液态水含量。 速度谱宽：目标内水汽等散射离 子间相对运动的剧烈 程度。恶劣天气（湍 流等）,时序板（功能）,（1）时序信号和控制信号 （2）终端的数据接口 （3）具有D/A检测口 （4）完成本系统自检和故障检测。,时序板（组成与原理）,Z，V，W,16M时钟,周期码,锁存,D/A 检测口,I/Q,锁存,动态 缓存,数据缓存,锁存,时序产生,故障检测电路,至终端,各类 时序,至接口 控制板,时序板（系统时序产生器）,输入：16M时钟 输出：基准触发：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为4s。 发射脉冲：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为1s或2s。 测试脉冲：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为8s

4、。 PIN方波：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为44s。 STC触发：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为4s。 充电触发：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为4s。 放电触发：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为4s。 封脉冲：TTL电平，负脉冲有效，脉宽为10s。 其它信号：CLK8M、FR等。,时序板（数据缓存）,IDT7025,MDSP数据,终端PCI采集卡,EPM9560,写地址线,读地址线,时序板（D/A自检）,时序板（故障检测）,时序板故障检测电路检测周期码是否正常。周期码从D10、D11进入时序板。周期码数据对应的频率如果在3830雷达规定的3001300Hz内则认为是正常，否则故障。,时序板（E

5、PLD：D5）,时序板（EPLD：D23）,接口控制（功能）,（1）接收监控指令，将异步串行码变换为并行格式，由 TMS320C50译码并产生相应控制。 ； （2）正常回波通道数据； （3）自检数据库数据,接口控制（组成与原理）,接口控制（指令参数控制）,来自监控系统的指令送到本板中的可编程芯片EPM9560（位号为D6），根据接口约定，监控系统采用异步串行传输，每次连续发射4个16位数据字，波特率为2400。因此接口控制板内必须有一个串并变换的电路，该电路自行设计于D6内，当一个指令字接收完成，D6向TMS320C50（位号为D20，即图中的DSP器件）发出一个中断信号int3，TMS320

6、C50响应中断，从D6中读取指令字。当四个指令字读完后，程序对该指令字在D20中进行分解，得出新的雷达工作状态和参数，再送到MDSP或时序板。,接口控制（自检数据库）,是否启动自检数据库，由面板上的开关控制（开关按下为自检状态），当系统处于自检状态时，在设备码的控制下，自检数据库中的数据经时序板进入到D/A检测口进行检测。 数据库数据由二片27C040组成（位号为D26和D27）。用于测试IIR滤波特性和经PPP或FFT处理后的速度值以及经DVIP处理后的强度值，其容量为216k12bit。该扫频信号分为两组，其中一组为等T另一组为变T。,接口控制（TMS320C50）,/RS： 复位中断,由

7、板内硬件复位或外部复位等组成; /INT1： FR中断, 发射脉冲重复频率标志; /INT2： （未用） /INT3： 监控参数中断，要求C50提取参数,并作相应处理; /INT4： 插件外部提供,指示C50提取FIFO数据,并作相应处理,保留;,MDSP（功能）,（1）DVIP强度处理 ； （2）IIR滤波； （3）FFT/PPP速度和谱宽处理,MDSP（组成与原理）,MDSP（ADSP21060）,a. 高指令速度：单周期指令，25ns指令速度，1024点复数FFT为0.46ms； b. 高速数据传输能力：串口、Link口、数据总线口等； c. 片内大容量DSRAM：4Mbit或128k*

8、32bit，或80k*48bit； d. 32bit定点和IEEE浮点运算，乘法器、ALU、移位器并行操作运算； e. 具备多处理器连接结构。,MDSP（数据流向图）,MDSP（中断时序图）,MDSP（DVIP）,MDSP（FFT/PPP）,检查维修（时序板开关设置）,按键按下为1，弹出为0，下同 当“自检”键按下，则为自检数据库； 当“自检”键弹出，则为接收机数据。 设备码为D/A检测口数据选通键： 000/001：保留； 010：选通接口控制； 011：保留 100/101：选通MDSP； 110/111：选通时序。 Z、V、W为D/A检测口输出，可直接 用示波器观察，不同设备码，Z、V、

9、 W 的信号含义不同。,检查维修（接口控制开关设置）,受3830雷达整机指令参数的控制，信号处理系统有多种工作状态和工作方式，如单频状态下的FFT或PPP处理、重复频率参差（比率为3：2或4：3）时的PPP方式解速度模糊、IIR滤波、DVIP处理等。本控时可通过“接口控制”内的S1、S2或S3的开关键控制，预置缺省值为： S181=01110001 ； S281=01101001 ； S381=11111111 ； S481=10101111 。,检查维修（开关设置）,检查维修（自检数据流向图）,将“时序”面板上的自检按键按下（按下为1，弹起为0，下同），系 统即处于本系统提供的自检数据库状态

10、，其数据流结构如下图所示：,时序发生器,自检数据库,D/A测试口,多DSP处理,指令控制,数据缓存,双踪示波器,自检/正常,信号处理系统数据流结构图,至终端,时序,接口控制,I/Q,检查维修（时序检查）,（以上时序皆以时序板上XS6：22为同步信号，以下降沿为准，负脉冲。）,检查维修（开关设置）,由“接口控制”内S1.1选择,当1时为本控,0时为遥控。 S4:1=1为调幅扫频数据库； S4:1=0为等幅扫频数据库； 数据库以1024s循环输送。 “时序”插件面板上的设备码20=010，“时序”插件面板上 的D/A检测口 Z、V、W（以下 简称D/A口）的输出信号 分别为模值，I，Q。 置S1:

11、8=0，选择fr=900Hz；S4:65=00。 置S4:1=0，选择等幅扫频自检数据库，其D/A口Z、V、W 输出信号如图所示：,检查维修（等幅扫频IQ模值波形）,D/A口Z为IQ电路近似求模等幅扫频自检数据库波形：,检查维修（扫频信号：I通道）,相参通道I/Q为一扫频正弦信号，I/Q正交 D/A口V为相参通道I路等幅扫频自检数据库波形：,检查维修（扫频信号：Q通道）,相参通道I/Q为一扫频正弦信号，I/Q正交 D/A口W为相参通道Q路等幅扫频自检数据库波形：,检查维修（扫频IQ模值波形）,置S4:65=10。置S4:1=1，选择调幅扫频自检数据库，其D/A口Z、V、W输出信号如下图所示：D

12、/A口Z为IQ电路近似求模调幅扫频自检数据库波形：,检查维修（相参通道I波形）,相参通道I/Q为一扫频正弦信号，I/Q正交 D/A口V为相参通道I路调幅扫频自检数据库波形：,检查维修（相参通道Q波形）,相参通道I/Q为一扫频正弦信号，I/Q正交 D/A口W为相参通道Q路调幅扫频自检数据库波形：,检查维修（单频未对消V波形）,单频模式下的直传与IIR状态设置设备码20=101，S1:8=0； S2:2=1；S4:1=0，选择直传状态。,检查维修（单频模式对消V输出波形）,置S2:2=0，选择IIR状态。,检查维修（未对消强度Z输出波形 ）,预置“接口控制”内S4:1=1，选择调幅扫频数据库；设备

13、码 20=100，观察D/A口Z输出波形。非地物对消：“接口控制”内 S2:2=1，见下图。,检查维修（对消后强度Z输出波形 ）,地物对消：“接口控制”内S2:2=0,检查维修（单频FFT速度输出波形 ）,单频FFT模式预置“接口控制”内S1:5=0，使之处于FFT工作方式；置S4:1=0，设备码20=100，选择等幅扫频数据库，观察D/A口V输出的速。非地物对消：置“接口控制”内S2:2=1。,检查维修（单频FFT谱宽输出波形 ）,预置“接口控制”内S1:5=0，使之处于FFT工作方式；置S4:1=0，设备码20=100，选择等幅扫频数据库，观察D/A口W输出的谱宽波形。非地物对消：置“接口

14、控制”内S2:2=1,检查维修（单频FFT对消速度波形 ）,预置“接口控制”内S1:5=0，使之处于FFT工作方式；置S4:1=0，设备码20=100，选择等幅扫频数据库，观察D/A口V输出的速度、波形。地物对消：置“接口控制”内S2:2=0,检查维修（单频FFT对消谱宽波形 ）,预置“接口控制”内S1:5=0，使之处于FFT工作方式；置S4:1=0，设备码20=100，选择等幅扫频数据库，观察D/A口W输出的谱宽波形。地物对消：置“接口控制”内S2:2=0,检查维修（单频PPP速度输出波形 ）,设备码置成“100”，“接口控制”板内S1:5=1，S1:2=0，D/A口的V为经处理后的速度波形

15、。非地物对消：“接口控制”内S2:2=1,检查维修（单频PPP谱宽输出波形 ）,设备码置成“100”，“接口控制”板内S1:5=1，S1:2=0，D/A口的W为经处理后的谱宽波形。非地物对消：“接口控制”内S2:2=1,检查维修（ 3:2 PPP速度输出波形 ）,重复频率参差模式：设备码置成“100”，“接口控制”板内S1:5=1，S1:2=1，D/A口的V为经处理后的速度波形。重复频率参差为3:2：置S1:3=0。非地物对消：“接口控制”内S2:2=1,检查维修（ 3:2 PPP谱宽输出波形 ）,重复频率参差模式：设备码置成“100”，“接口控制”板内S1:5=1，S1:2=1，D/A口的W为经处理后的谱宽波形。重复频率参差为3:2：置S1:3=0。非地物对消：“接口控制”内S2:2=1,检查维修（ 3:2 PPP对消速度波