基于FPGA的雷達(dá)雜波抑制技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、雷達(dá)是利用物體對(duì)電磁波的反射、散射特性來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測(cè)量它在的空間位置。在各種雷達(dá)的工作環(huán)境中，如陸地、人造建筑物、鳥群、云雨、飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等都會(huì)產(chǎn)生雷達(dá)回波。有些物體或背景是感興趣和希望觀測(cè)的，稱為目標(biāo)，有些是需要抑制的無(wú)用信號(hào)，稱為雜波。由于雜波伴隨著雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)一起進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)，且強(qiáng)度通常比目標(biāo)信號(hào)大幾十分貝，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)造成了很大的困難。因此，對(duì)雜波特性進(jìn)行分析并研究先進(jìn)的雜波抑制方法意義重大。
　　在當(dāng)前的研究中

2、，一般采用動(dòng)目標(biāo)顯示(MTI)、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTD）、恒虛警處理（CFAR）以及雜波圖等技術(shù)對(duì)雜波進(jìn)行抑制，提取需要的目標(biāo)信息。隨著相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的應(yīng)用，信號(hào)處理的運(yùn)算量越來(lái)越大，其工程實(shí)現(xiàn)手段是制約雷達(dá)信號(hào)處理水平整體發(fā)展的重要因素。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，百萬(wàn)門可編程邏輯器件(PLD)的問(wèn)世，為復(fù)雜信號(hào)處理算法的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　本文首先介紹了可編程邏輯器件的發(fā)展概況，F(xiàn)PGA的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)流程，重點(diǎn)介紹Alte

3、ra公司的Stratix系列芯片的硬件資源，以及Quartus Ⅱ軟件的設(shè)計(jì)步驟；由于FPGA的一系列特性和雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展要求，因此廣泛的應(yīng)用于雷達(dá)信號(hào)處理中。然后分析了雷達(dá)雜波的定義以及幅度分布和功率譜特性，針對(duì)雷達(dá)雜波相關(guān)特性，結(jié)合當(dāng)前雷達(dá)實(shí)際情況，即波束內(nèi)脈沖數(shù)的限制及變頻、變T等方面的要求，信號(hào)處理通常采用FIR濾波器兼顧雜波抑制及目標(biāo)提取的要求，我們常用的MTI和MTD都是這種類型的濾波器；文中重點(diǎn)分析了MTI，MTD工作原理

4、，研究了一種多頻道自適應(yīng)MTI濾波器的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法；
　　在對(duì)雷達(dá)回波作了MTI或MTD濾波處理后，接著必須對(duì)目標(biāo)的存在進(jìn)行判決。由于多種雜波或剩余的存在，加上內(nèi)部噪聲的影響，過(guò)門限檢測(cè)的結(jié)果可能使得終端計(jì)算機(jī)飽和。這主要是因?yàn)樵谧詣?dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)一定的檢測(cè)門限，干擾（雜波或噪聲）電平的分貝數(shù)增加，噪聲虛警率劇增。因此必須采用所謂的自適應(yīng)門限處理，本文介紹了慢門限（NCFAR）以及快門限（CFAR）工作原理和實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)雜波