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合成孔径雷达(SAR)是主动式微波成像设备,是利用信号处理技术以小的真实孔径天线达到高分辨率成像的雷达系统,由于其在民用和军事方面的应用,越来越受到广泛的关注。近年来随着合成孔径雷达的高速发展,合成孔径雷达高速数据记录回放系统是现代机载SAR研制和试验中不可缺少的重要设备。
本文研究了SAR系统的数据特性,结合目前高速数据记录回放技术的发展方向和研究情况,对PCIExpress总线高速数据传输技术进行了较深入的研究。结合SAR系统的工作特性,研究和设计了可用于SAR系统的数据记录和回放硬件系统。本文的主要工作如下:
1.调查研究了目前数据记录和回放系统的现状,并对目前通用计算机的总线进行了分析。通过对比各种总线结构的优缺点,选取了PCIExpress总线作为本系统的总线接口。目前,以PCIExpress总线为系统总线接口的雷达系统板卡并不常见,本系统的实现和应用可以在一定程度上解决雷达系统中的通信带宽问题。
2.研究了目前公布的PCIExpress总线规范,设计了系统的硬件体系结构方案。选取Xilinx公司的LX110T芯片做为PCIExpress总线的实现芯片,通过其内置的PCIExpress总线逻辑,实现了合成孔径雷达数据到PCIExpress总线数据和PCIExpress总线数据到合成孔径雷达数据的转换,充分的利用了PCIExpress总线全双工工作的特性。
3.完成了硬件电路原理图的电路板的制作,和相关FPGA硬件程序的开发工作。本系统的硬件电路具有很强的扩展功能,为今后其它相关研究工作的开展打下基础。
4.完成了系统的电气特性和功能的测试工作。整个数据记录和回放系统电气特性良好,功能得到验证,有效地实现了数据记录和回放。系统的性能相比于传统的基于PCI总线系统性能得到了很大的提升。