3 信号调理及采集电路设计实现 10

3。1 信号调理电路设计与实现 10

3。2 信号采集电路设计与实现 14

3。3 FPGA 逻辑设计 20

3。4 电源电路 23

3。5 本章小结 24

4 电路测试 25

4。1 信号调理电路测试 25

4。2 信号采集电路测试 26

4。3 结果分析 27

结 论 28

致 谢 29

参 考 文 献 30

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1 绪论

1。1 课题研究背景及意义

众所周知,雷达的主要功能是发现空间中的目标并给出目标的相关信息。一 般来说，它是通过发射某一种特定的信号,然后接收并处理该信号的回波信号来 实现的。作为这样的一个系统，雷达在整个信号传递的过程中会受到各种各样的 外界干扰，同时，系统内部也会产生内部噪声，对信号的传递产生影响。所以雷 达接收机接收到信号之后的首要任务就是对接收信号进行处理,消除或降低各种 各样的干扰、噪声，以便提取所需信息和提高信息的质量。论文网

随着数字信号处理的研究突破和计算机系统的蓬勃发展，数字电路形式简 单，抗干扰能力强，具有可自检、可编程等优点逐渐显露了出来。在信号处理过 程中将模拟信号转化为数字信号可以非常明显的改善雷达系统的整体性能水平。 因此，在现代工业生产上和科学技术研究中都需要逐渐的由模拟信号处理向数字 信号处理转变。为了实现数字信号处理，最重要的一步就是要通过数据采集处理， 把需要研究的对象数字化。而在进行数据采集之前，必须先将接收到的信号依据 大小进行放大或衰减和滤波，使得它能够处于 ADC 的接收范围之内，让 ADC 的分辨率能够被充分利用。

信号调理电路指的是从信号输入到模数转换之间的模拟电路，包含输入电 路、滤波电路、放大电路、电源电路等。因为经过接收机接受到的信号，一般会 受到测量现场的各种干扰、传感器以及接收机中放大电路噪声干扰的影响，含有 多种频率的噪声信号。如果不能把噪声信号剔除，最终将不能获取准确的信号， 因此必须在信号进入模数转换器转化为数字信号之前，经过高性能的信号调理电 路，对信号进行调理，包括信号的放大、模拟滤波、隔离、多路转换之类的操作， 才能使雷达达到更高的测量精度。由于后续的数据采集电路处理的是固定频率内 的模拟信号，它对噪声和干扰很敏感，因此信号调理技术在系统中是非常关键的 一部分。同时，采集之后的数据在数字信号阶段也还需要经过校准、剔除奇异项 等多种处理方法以最大限度地消除误差。