System on Chip Entwicklung einer FPGA basierten Echtzeitverarbeitung von Radar-Informationen unter Verwendung eines in Hardware realisierten UDP/IP-Stacks

Abstract

Radar-Transceiver der neuesten Generation übertragen empfangene Reflexionen und notwendige Synchronisationspulse nicht mehr mittels analoger Signale zu den Sichtgeräten, sondern digitalisieren diese unter Einhaltung harter Echtzeitanforderungen. Auf diese Weise kann eine Übertragung der empfangenen Reflexionen über Ethernet statt finden. Dadurch entstehen jedoch Kompatibilitätsprobleme zwischen Radar- Transceivern, die digitale Informationen bereitstellen und Sichtgeräten, die analoge Signale benötigen. In dieser Arbeit sind Voruntersuchungen, Konzeptionierung, Entwicklung und Test eines Prototypen auf Basis eines FPGAs durchgeführt worden. Mittels eines in Hardware realisierten Ethernet-Stacks werden die Multicast- Nachrichten eines Radar-Transceivers über Ethernet empfangen und unter Einhaltung harter Echtzeitanforderungen das ursprüngliche, analoge Signalverhalten des Radar-Transceivers rekonstruiert. Sichtgeräte die analoge Signale benötigen können hierdurch wieder an das digitale System angebunden werden.

During the past generations Radar-Transceivers provided the received echo information and control signals in analogue form. The latest generations of radar transceivers digitize received reflections and process them under hard real-time requirements, before they are sent via an Ethernet. For this reason, problems arise in compatibility. Radar indicators, that need analog signals, are not supported anymore. The goal of this master thesis is the development of an interface to analogize digital information received from the radar-transceiver and to reproduce the same behavior with hard real-time requirements like the original analog signals before digitization. For that reason this thesis deals with preliminary studies, conceptual design, development and testing of a prototype based on a FPGA. To meet the above requirements among others a hardware Ethernet-Stack is developed.