DSP单脉冲雷达鉴相器的硬件电路设计+PCB电路图(2)

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1.1 数字鉴相器的研究背景论文网

1.1.1 I/Q 双通道处理

正交相位检波器框图

图 1.1 正交相位检波器框图

上0中，中频回波信号表示为 s(t) ，本地振荡信号表示为 sc (t) ,其中：

经过正交混频和低通滤波器处理后得输出的正交双通道信号为：

1.2 DSP 系统概述

1.2.1 DSP 系统的信号处理方式

DSP 是指利用专用处理设备，以数字形式对信号进行的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理、DSP 系统要处理的信号多为自然信号，因此首先需要通过传感器将自然信号转换为电信号。其次要对自然界的信号进行数字处理，就必须通

过 A/D 模块将其转换为数字形式。继而 DSP 对数字信号进行抽样，并非输入的的数字信号进行某种处理，如一系列的乘累加操作、对数据进行分析、提取、还原，对数据进行快速存储或传输等。DSP 芯片完成数字处理后，有时还必须要通过 D/A 模块把处理后的数字信号重新还原为模拟信号。这是整个系统的核心，如图 1.2 所示：

图 1.2 DSP 系统的信号处理方式

1.2.2 基于 DSP 的信号处理系统功能框图

一般的，输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行模/数(A/D)变换将信号变换为数字比特流。根据奈奎斯特抽样定理，对低通模拟信号，为保持信息的不丢失，抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的 2 倍。DSP 芯片的输入是时间离散的数字信号，根据系统要求，DSP 芯片对输入信号按照 A/D 变换后得到定的算法进行处理，这是 DSP 系统的关键。最后处理后的数字样值再经数/模（D/A）变换转换为模拟样值，之后再进行平滑滤波的)就可以得到连续的模拟波形。图 1.3 是基于 DSP 的信号处理系统功能框图[10]。

图 1.3 基于 DSP 的信号处理系统功能框图

DSP 芯片是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法，一般具有如下主要特点：

（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和加法；（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；（3）片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；（5）快速的中断处理和硬件 I/O 支持；（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生

器；（7）可以并行执行多个操作；（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

1.2.3 DSP 系统的设计文献综述

下图是 DSP 应用系统的一般流程如图 1.4 所示：

图 1.4 DSP 应用系统的一般流程图

1.2.4 DSP 芯片 TMS320F2812 的性能特点

TMS320F2812 是 TI 公司专门用于控制的一款高性能、多功能、高性价比的定点 32 位 DSP 处理芯片。该芯片最高可以以 150MHz 主频工作，并带有 18K×16 位零等待周期的片内 SRAM 和 128K×16 位片内 Flash（存取时间为 36ns）。该器件还有 3 个独立的 32 位 CPU 定时器，以及 56 个可独立编程的 GPIO 引脚，还可外扩大于 1M×16 位程序和数据存储器。该芯片片上外设主要包括 16 路 12 位精度的 ADC（最快 80ns 转换时间）、2 路 SCI（SCIA 和 SCIB）、1 路 SPI、1 路 McBSP、1 路 eCAN，以及两个事件管理模块（EVA 和 EVB）等。每个事件管理模块包括 6 路 PWM/CMP、2 路 QEP、 3 路 CAP 和 2 路 16 位的定时器。