星载SAR通用试验记录仪设计

• 作 者: 王春明
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2009年期

星载合成孔径雷达(Space-borne SAR)因为它的众多的优点越来越成为研究的热点。它的发展水平已经成为衡量一个国家综合国力水平的标志之一。星载SAR系统是一个复杂的系统,需要对各个组成部分进行全面的测试。　　
本文首先根据星载SAR的测试要求,考虑设备的通用性,给出了通用试验记录仪的设计方案。该方案采用以FPGA为核心、其他功能模块作为其外围电路模块的体系架构。接着,以模块化的理念设计了系统各个模块,包括USB接口模块、模拟信号采集模块、任意波形发生器模块、遥测数据和热敏电阻采集模块、RS422接口模块、LVDS接口模块和数据存储模块等,分别实现数据传输、模拟信号采集、模拟信号产生、遥测数据和热敏电阻采集、辅助数据传输、小容量数据记录和数据存储的功能。系统采用USB接口与上位机进行通信,为上位机自动控制测试过程和自动记录数据提供了条件。　　
本文在ISE平台上使用VHDL硬件描述语言实现系统的软件功能,并使用ModelSim对FPGA程序进行了仿真验证。利用FPGA的可编程特性,用户可以灵活地控制系统的工作方式,从而满足星载SAR测试的要求。FPGA仿真结果表明本系统是可行的。　　
本文使用Mentor WG系列软件完成了系统的原理图和PCB的设计。PCB设计中通过良好的布局布线、层叠的优化设计,并采用去耦、端接和等长控制等措施保证信号完整性。　　
采用本通用试验记录仪可对星载SAR测试中各单机的工作状态进行自动记录,系统也可用于监控定时器、数据形成器等SAR分机的测试。