(毕业设计 50页、29142字)
摘 要
本课题的目的是为了改善对调频连续波雷达中差拍信号的处理能力：在提高处理速度的同时降低设备成本。
为完成这一任务，本课题利用了DSP和PCI技术。DSP有着强大的信号处理能力，不仅处理速度快，而且可实现多种任务处理，使用方便；PCI局部总线技术，大幅度地提高了数传速率，现有专门的芯片来实现，使得这一技术的应用变得简单易行。这样，很容易满足信号实时处理的要求；同时，所涉及的起见已批量问世，使得实现的成本很底。
作者应用TI公司的TMS320VC5402和AMCC公司的S5920设计了一个数据采集/处理卡，自己编制了DSP处理软件。该卡经过测试，性能良好，达到了设计的技术要求。
[关键词] PCI总线 DSP TMS320VC5402
S5920 实时处理
ABSTRACT
The task of design is improvement on the ability of processing beat signal in Linear FM-CW Radar(LFMCW)：cutting down the costing of processing device while
speeding it’s operation.
To fulfill this task，the technologies on DSP and PCI local bus are employed.
DSP (digital signal processor) is very mightiness in processing digital signal. It runs rapidly and can realize many woks by the use of the related program .PCI local bus technology has enlarged greatly the velocity for data transmission. The chip expert in realizing it has made the application simple and easy. Thus the desire of real-time processing can easily attain. The devices relate on the design have come out with great batch; so the costing is getting more little and little.
Author has designed a data collecting/processing PCI card with TI’s TMS320VC540 and AMCC’s S5920, and programmed the software for DSP operation. The performance of the card is good, according with the task.
[Key Words] PCI Local Bus DSP TMS320VC5402
S5920 Real-time processing
目 录
第一章 绪论……………………………………………………………………1
1.1 数字化决定信号处理的未来…………………………………………
1.2 研制技术要求…………………………………………………………
第二章 DSP原理
2.1 DSP芯片概述…………………………………………………………
2.2 DSP芯片的结构………………………………………………………
2.3 TI¬—C54X………………………………………………………………
第三章 PCI接口技术……………………………………………………………
3.1 PCI局部总线的特点……………………………………………………
3.2 PCI规范简介……………………………………………………………
3.3 S5920PCI接口芯片………………………………………………………
第四章 信号采集/处理PCI卡设计……………………………………………
1.1 总体方案…………………………………………………………………
1.2 A/D电路设计………………………………………………………………
1.3 DSP电路设计……………………………………………………………
1.4 PCI电路设计…………………………………………………………
1.5 电源………………………………………………………………………
第五章 软件设计
5.1 总体方案……………………………………………………………………
5.2 DSP软件……………………………………………………………………
5.3 图形显示软件………………………………………………………………
5.4 驱动程序……………………………………………………………………
第六章 信号采集/处理PCI卡的应用……………………………………………
6.1 应用功能及说明……………………………………………………………
6.2 数字示波器模式……………………………………………………………
6.3 数字频谱仪模式……………………………………………………………
结束语…………………………………………………………………………………
致谢……………………………………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………………………
第一章 绪论
数字信号处理作为信号与信息处理的一个分支学科，已经历了长期的发展历程。但它又是一个新兴的、极富活力的学科，在科学研究、工业生产以、国防建设和国民经济的各个领域，起着越来越重要的作用。本论文课题就是数字信号处理技术的一个具体实例。
§1. 1 数字信号处理的动态
信号包括模拟和数字两种形式。科学发展的渐进性决定了一个很长时期模拟信号处理和应用的主导地位，它的基本数学模型是基于19世纪提出的拉普拉斯变换和付氏变换。40年代数字计算机出现了，数字信号的处理技术、理论和应用也得到了很大的发展，在它的发展历史上最有影响的莫过于1965年库利（Cooley）和图基（Tukey）发明的快速付氏变换（FFT，Fast Fourier Transform）和70年代后期推出的Inter2920 第一块脱离了通用微处理器机构的DSP芯片。FFT极大地降低了付氏变换的计算量，从而为数字信号的实时处理奠定了算法基础；DSP又为实时数字信号处理奠定了数字计算机这一实现基础。使得数字技术的优点得到了充分的展示：（注：数字信号处理技术得益于A/D变换技术、计算机技术、大规模集成电路技术、DSP芯片技术、数字信号处理理论、快速算法等）
1． 灵活性
采用数字信号处理技术可以在一个硬件平台上，通过设计各种软件来实现多种多样的信号处理任务，在很多情况下，甚至可以不需重新编程，而只需改变有关的数据和作就可以完成不同的任务，而在模拟系统中，随着任务的不同，所有的设计都必须改变；另一方面，数字信号处理技术的优越性还表现在可以实行一些在模拟处理中难于实现的信号处理。
2．稳定性好
模拟电路中的电阻、电容、运算放大器、滤波器等器件的特性会随着温度的改变而改变，这就意味着，一个模拟电路的性能在温度变化很大时有较大的改变，而数字电路在其保证的工作范围内受温度变化的影响就要小得多。此外，对于模拟电路来说，还必须考虑到器件及制造器件的材料的寿命，这些将极大地影响整个电路的性能。
3．精确性
数字系统本身就固有精确性。如果用1000台计算机计算同一个序列的和，则它们会提供一模一样的结果，但如果将同样的信号输入到相同配置的1000个模拟系统中，则每个系统的输出都不会相同。其原因非常简单，模拟系统中器件的性能各不相同。电阻允许的误差通常为其阻值的5%，更高档的可能是2%或1%，电容的误差是20%或更差。与次相类似，模拟半导体器件也有其技术规格的范围。这就意味着，即便设计完全相同的模拟系统，其性能也各不相同。
4．易于实现自适应算法
数字信号处理中的自适应处理技术可以根据所处理信号的某些特征，自适应地调整信号处理方法，以获得最佳的处理效果，而这一点用模拟信号处理系统难于实现。
5．大规模集成
数字信号处理的相关部件可以用超大规模集成电路技术大规模生产，产品规范性、一致性好。
正是因为数字技术有着如此多的特点，使得它的应用一浪高过一浪，在信息时代，数字化将决定信号处理的未来，也难怪有公司公开宣称它的未来就在DSP。
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