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微波干涉仪数据处理系统关键技术研究与实现

张小奇  
【摘要】:微波干涉仪用于测量弹丸在炮膛内的运动参数,是提高火炮及弹丸性能的重要保障。 本文简要的介绍了微波干涉仪的工作原理及其设计,主要是关于多普勒测速原理分析,在分析回波信号特性基础上建立相关运动目标回波信号数学模型。以及通过采取时频分析法来进行估计信号的瞬时频率,进一步分析Wigner-Ville分布与短时傅立叶变换(STFT)理论的基本原理,从来构建起弹道目标回波信号基本的数学模型。 此外,系统利用了ARM和FPGA技术来完成微波干涉仪的数据处理与终端控制功能,该方案特点就是响应速度快、功能强大丰富与较高的性价比。主要采用了扩展FPGA技术的FFT功能模块,采用SEP3203处理器作为系统核心,建立成嵌入式系统信号处理的硬件平台。底层软件平台则通过嵌入式Nucleus PLUS操作系统进行模块驱动程序的设计。在本课题的研究中着重解决了三点关键技术,即:采用SEP3203处理器为核心相关硬件系统设计;将Nucleus PLUS嵌入式操作系统移植到硬件系统上;FFT驱动程序设计等。 通过对该系统的多次调试和设计改进,系统的各项性能指标和主要功能均能基本达到了研制任务书的要求。


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