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激光雷达的诞生,将雷达信号的精度相比微波雷达提高了几个数量级,进而对雷达的信号处理机提出了更为严苛的技术要求,其中对处理机数据计算实时性的要求最为突出。本设计针对已有的几种雷达信号处理机设计方案进行对比分析,选择了以FPGA和DSP为核心框架的方案作为本设计的参考方案。通过选择高性能核心芯片的方式将该方案的处理性能提升到一个能满足该系统参数要求的水准。本文主要涵盖以下几方面内容:1、介绍了信号处理机核心芯片的选型过程,罗列出核心芯片各自的性能特性,为后续的设计提供硬件基础。分析了系统电源及时钟需求,详细记录了电源及时钟的设计过程。同时,本文叙述了系统PCB设计的主要过程以及注意点,希望为其他的信号处理机设计提供一点参考。2、详细介绍了信号处理机数据传输所需的主要传输接口,包括SRIO、千兆以太网以及UART。本文分别从接口协议出发,详细介绍了各接口的原理及设计过程。为了验证设计的正确性,本文对各个接口分别进行了传输测试,分析测试结果,并将测试结果与理论结果进行对比,分析两者之间存在差异的主要原因。3、详细介绍了系统各功能模块间工作流程的设计。系统程序包括芯片配置以及数据传输接口等内容,本文根据实际工作需求,先设计了系统的整体工作流程方案,并对多核DSP各核间的工作任务进行了流程设计。此后,本文利用DDS产生的信号,按照微波相位测距方式,对整个信号处理机进行了功能测试,测试获得的数据符合实际结果。4、详细介绍了信号处理机配置与引导的设计过程。本文介绍了FPGA的Master SPI模式配置的硬件设计及操作过程。同时,本文详细介绍了DSP的SPI引导模式,包括SPI引导模式的硬件设计、引导原理及操作细节,并对其上电启动的具体过程进行了阐述。另外,本文对信号处理机的配置与引导进行了上电验证,板卡已能够实现上电自举。5、简要总结了本文的设计成果,同时提出设计的不足之处。