基于FPGA的毫米波LFMCW引信信號處理器設計的開題報告

基于FPGA的毫米波LFMCW引信信號處理器設計的開題報告一、課題背景及研究意義目前，毫米波引信在導彈和炮彈等武器應用中得到了廣泛的應用。毫米波雷達的頻率高、分辨率高，在彈頭瞄準和跟蹤中具有很好的性能。其中，LFMCW(LinearFrequencyModulatedContinuousWave)信號是毫米波雷達系統(tǒng)中廣泛采用的一種信號類型，其頻譜范圍寬，噪聲較小，并且有較好的頻率分辨能力。FPGA(Field-ProgrammableGateArray)是一種集成電路，其內部邏輯單元可以靈活配置，能夠滿足復雜的數據處理和運算要求。在模擬電路普遍存在噪聲且短板效應明顯的情況下，基于FPGA的數字信號處理技術具有較好的噪聲抑制和可靠性。本課題旨在設計一種基于FPGA的毫米波LFMCW引信信號處理器，通過對信號進行采樣和處理，提高信號的可靠性和精度，從而提高毫米波引信在軍事應用中的實用性。二、主要研究內容1.設計基于FPGA的毫米波LFMCW引信信號處理器，實現(xiàn)信號的采樣、濾波和解調等功能。2.實現(xiàn)引信信號的數據存儲和數據傳輸，將處理結果反饋到引信控制系統(tǒng)。3.對處理器的性能進行測試和評估，并進行性能優(yōu)化和改進。三、預期成果1.設計出基于FPGA的毫米波LFMCW引信信號處理器。2.建立引信信號處理系統(tǒng)的完整功能實現(xiàn)方式，實現(xiàn)信號的采樣、濾波和解調等功能。3.實現(xiàn)基本的數據存儲和數據傳輸功能，并形成相應的數據處理和控制接口。4.進行性能測試和優(yōu)化改進，以達到更好的性能指標和實用效果。四、研究方法1.搜集毫米波LFMCW引信信號處理器相關文獻，對引信信號處理器的研究現(xiàn)狀進行分析和總結。2.基于Xilinx平臺，選擇合適的硬件設計語言和FPGA芯片，進行信號處理器的初步搭建和設計。3.對信號的采樣、濾波和解調等功能進行算法設計和優(yōu)化。4.編寫相關控制器和驅動程序，實現(xiàn)數據存儲和數據傳輸功能，并形成相應的接口。5.對整個系統(tǒng)進行仿真和調試測試，優(yōu)化系統(tǒng)性能和可靠性。五、進度安排第一階段(完成時間：1周)1.搜集文獻，對毫米波LFMCW引信信號處理系統(tǒng)的原理和相關技術進行初步了解。2.確定FPGA芯片型號和開發(fā)平臺、選擇合適的硬件設計語言。3.在Xilinx平臺下，設計出毫米波LFMCW引信信號采樣模塊。第二階段(完成時間：2周)1.在第一階段的基礎上，按照實驗方案，設計出毫米波LFMCW引信信號濾波模塊。2.對信號的濾波算法進行優(yōu)化和改進，以達到更好的濾波效果。3.將濾波模塊與采樣模塊進行整合，構建成完整的信號采樣和濾波系統(tǒng)。第三階段(完成時間：2周)1.在第二階段的基礎上，設計出毫米波LFMCW引信信號解調模塊。2.對解調算法進行優(yōu)化和改進，以提高模塊的解調效果。3.將解調模塊與采樣和濾波模塊進行整合，構建成完整的信號處理系統(tǒng)。第四階段(完成時間：2周)1.設計出毫米波LFMCW引信信號數據存儲和數據傳輸模塊。2.實現(xiàn)處理結果的反饋，與引信控制系統(tǒng)進行聯(lián)接。3.進行系統(tǒng)性能測試和優(yōu)化改進，以達到更好的實用效果。六、參考文獻[1]程曉冬,翁撼東,宋愛萍.毫米波雷達目標跟蹤方法研究[J].中國光學,2017,10(1):7-16.[2]龔燕,劉學智,周學軍.基于FPGA的LFMCW毫米波雷達門控處理研究[J].紅外與激光工程,2016,45(5):39-44.[3]王松濤,楊紅,李云超,等.基于毫米波波段的雷達預警系統(tǒng)[J].兵工學報,2017,38(2):322-328.[4]趙建,王海標.基于新型毫米波導彈預研的探究[J].煤炭技術,2017(12):