基于FPGA的復雜雷達信號環(huán)境模擬器.pdf

1、隨著電子技術的不斷發(fā)展進步，空間中的雷達信號環(huán)境越來越復雜，雷達信號環(huán)境也越來越受到人們的重視。雷達信號環(huán)境的復雜化為復雜雷達信號環(huán)境模擬技術的研究提供了現(xiàn)實意義和需求。對復雜雷達信號環(huán)境模擬技術進行研究不僅能夠為電子裝備提供試驗環(huán)境以獲得真實的技術數(shù)據(jù)完成對電子裝備的全面鑒定，而且可以用來對作戰(zhàn)空間的通信和偵查設備進行干擾。
　　本論文的研究基于XX雷達信號環(huán)境模擬器項目，雷達信號環(huán)境模擬器可以通過對各種類型的雷達信號進行模擬構

2、建出真實的雷達信號環(huán)境。雷達信號環(huán)境模擬器可以分為主控計算機、中頻、射頻和天線四個分系統(tǒng)。中頻分系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的技術核心，本文主要討論中頻分系統(tǒng)中的信號產生部分。
　　在使用FPGA進行頻率合成時，受 FPGA工作頻率的限制較大，為提高輸出信號的帶寬和質量，在相位計算和相位波形轉換兩個方面對常用的DDS技術進行改進，采用多相結構頻率合成算法來進行頻率合成。在相位計算中采用多相結構，多相結構可以適應信號模擬板采樣頻率的要求，以較低的

3、FPGA工作時鐘頻率，得到速率較高的數(shù)據(jù)流，并提高輸出信號的質量。利用正弦函數(shù)的對稱性和基于三角恒等式的簡化近似算法完成對相位波形轉換模塊的改進，在保證轉換精度的前提下減少波形查詢ROM占用的內存資源。在對多相結構頻率合成進行FPGA實現(xiàn)時，合理使用FPGA內部現(xiàn)有的片內資源（如DSP48E slices等），減少FPGA內部資源的占用。
　　現(xiàn)代雷達信號調制類型較多，大致可分為脈內調制和脈間調制兩種。在實現(xiàn)頻率合成的基礎上，對各

4、體制雷達信號進行模擬時，根據(jù)該體制信號的數(shù)學模型和應有性質，通過FPGA內部時序控制和DSP與FPGA相配合兩種方式完成。脈內調制信號基于 FPGA內部時序控制實現(xiàn)，對 FPGA內部狀態(tài)機進行正確設計可以正確實現(xiàn)對調幅脈沖、線性調頻脈沖、連續(xù)波、相位編碼信號、頻率編碼信號和頻率分集信號的合成；脈間調制信號則是基于DSP與FPGA相配合實現(xiàn)的，通過控制對FPGA中雷達參數(shù)的更新，可以實現(xiàn)對頻率捷變雷達信號、重頻抖動雷達信號、重頻參差雷達信