电子信息系统综合实验

电子信息系统综合实验》教学大纲

课程编号：EE4121005

课程名称：电子信息系统综合实验英文名称：integrating experimentations of electronic system

学时：30 学分：2

课程类型：必修课程性质：专业课

适用专业：电子信息工程、信息对抗先修课程：数字信号处理、雷达系统、DSP实验大规模集成电路

实验、、MATLAB语言

开课学期：第七学期开课院系：电子工程学院

一、课程的教学目标与任务

加强系统概念，综合应用所学专业知识，提高学生的电子信息系统设计能力，掌握现代数字信号处理技

术。

二、本课程与其它课程的联系和分工

通过“电子线路”、“数字信号处理”、“雷达系统”、“大规模集成电路实验”、“DSP实验”等课程的学习，学生基本掌握了电子信息工程专业的基础理论和专门知识，本课程针对雷达信号处理分系统进行电子系统设计与开发，对学生的专业知识进行更深入的综合和提高。

三、课程内容及基本要求

（一）DSP与FPGA基础实验（5学时）

讲授FPGA开发平台的使用和DSP开发系统基础知识，熟悉ADSP TS101和ADSP21065L系列DSP的指令、接口、编程及其开发系统的使用，掌握FPGA的使用。

1.基本要求

(1)掌握DSP开发平台和FPGA开发平台的使用；

(2)熟悉DSP的指令、接口、编程；

(3)熟练应用FPGA开发平台和DSP开发平台编写、调试程序。

2.重点、难点

重点：FPGA开发平台querterII和DSP开发平台visualDSP++的使用。

（二）直接数字信号（DDS）波形产生（5学时）

讲授有关雷达信号的基础理论及DDS波形产生的基本原理和方法，设计常用的几种雷达波形，利用信

号发生板产生常用雷达信号波形。

1.基本要求

(1)了解雷达波形及其设计；

(2)熟悉ADSP9854的基本原理和功能，掌握电子信息系统常用信号的数字产生方法；

(3)利用信号板产生脉冲、正弦波、线性调频频信号和相位编码信号等；

(4)提交设计技术报告。

2.重点、难点

重点：掌握基于DDS的信号产生方法。

难点：设计DDS AD9854的DSP控制程序和FPGA控制时序逻辑。

（三）数字相干检波器设计与实现（5学时）

讲授带通信号采样、数字相干检波器的原理，设计数字相干检波器，利用信号处理板的A/D、FPGA等

对信号产生板输出的中频信号进行数字相干检波。

1.基本要求

(1)熟悉中频放大器、混频器、滤波器、相干检波器的原理和设计方法；

(2)设计A/D时序与控制电路、数字低通滤波器、数字相干检波器；

(3)采用A/D、FPGA和DSP数字处理技术实现数字相干检波器；

(4)掌握A/D变换、数字相干检波器的实现方法；

(5)提交设计技术报告。

2.重点、难点

重点：A/D变换、数字相干检波器设计与实现。

难点：利用FPGA实现控制逻辑和滤波器。

（四）数字信号处理综合实验（5学时）

讲授雷达信号处理的基本原理和算法，设计信号处理机控制、时序和信号处理算法模块DSP程序，利用信号处理板的双片TS101处理器实现数字滤波、脉冲压缩、FFT、等数字信号处理。

1.基本要求

(1)了解雷达信号处理的常用方法；

(2)掌握数字匹配滤波器设计、FFT处理和数字滤波算法；

(3)掌握数字信号处理算法的DSP实现。

(4)提交设计技术报告。

2.重点、难点

重点：掌握数字匹配滤波器、FFT和数字滤波器的DSP实现。

难点：基于ADSP TS101的处理算法编程。

（五）雷达电磁环境仿真与信号处理（5学时）

讲授雷达电磁环境的基础知识和仿真方法，利用FPGA模拟噪声、杂波等电磁干扰信号，与雷达信号叠加，对信号处理算法和参数进行优化设计，抑制噪声和干扰，掌握干扰环境下信号的处理方法。

1.基本要求

(1)了解MATLAB语言及其编程仿真；

(2)掌握噪声、杂波和电子干扰信号的计算机仿真方法，设计雷达电磁环境仿真MTALAB程序，生成仿

真数据；

(3)掌握仿真数据的FPGA存储，利用FPGA产生噪声信号；

(4)提交设计技术报告。

2.重点、难点

重点：掌握噪声、杂波和干扰信号的仿真和FPGA实现，以及DSP处理。

难点：FPGA噪声信号的实现和DSP处理算法编程。

（六）综合实验与考核（5学时）

讲授雷达信号处理系统的基本原理和设计要求，作为课程的综合考核综合实验二～实验五组成雷达信号处理系统，要求学生独立完成雷达信号处理系统设计、开发和调试，内容包括雷达波形设计与产生、电磁环境模拟、数字相干检波、脉冲压缩、MTI、FFT、CFAR等。

1.基本要求

(1)了解雷达系统的工作原理；

(2)设计雷达波形和信号处理系统；

(3)实现雷达信号产生、电磁环境模拟、信号处理系统的软件和硬件，完成调试和指标测试。

(4)提交完整的设计技术报告和测试报告。

2.重点、难点

重点：掌握雷达信号处理系统设计、工程实现、软硬件调试。

难点：多DSP算法处理的编程、系统调试。

四、教学安排及方式

总学时72 学时，讲课12 学时，实验（或上机或多种形式教学）60 学时。

五、考核方式

开卷操作试。

各教学环节占总分的比例:平时测验及作业：40%，期末考试：60%

六、推荐教材与参考资料

推荐教材：

1.罗军辉，史林编《电子信息系统综合试验指导书》，待出版。

参考资料：

1.刘书明，罗军辉编《ADSP SHARC应用系统设计》（第一版），北京：电子工业出版社，2003。

2.刘书明，苏涛，罗军辉编《TigerSHARC DS应用系统设计》（第一版），北京：电子工业出版社，2005。

3.丁鹭飞，耿富录编《雷达原理》（第三版），西安：西安电子科技大学出版社，2002

（执笔人：罗军辉审核人：史林）

2005年11 月13 日