圓陣雷達的信號處理設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、圓陣雷達作為相控陣雷達的一種形式，具有全方位多波束、大數(shù)據(jù)量的特點，對信號處理提出了很高的要求。而FPGA的高速發(fā)展使得其在處理規(guī)模和速度方面都具有極大的優(yōu)勢，從而在雷達信號處理中占據(jù)了重要地位。本文結(jié)合雷達系統(tǒng)應用背景，探討了一種基于Xilinx最新一代FPGAⅥrtex-7的雷達信號處理方案。
　　本文對于信號處理系統(tǒng)的研究是按照從理論驗證到硬件設(shè)計，再到軟件實現(xiàn)，最后到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的順序進行的。首先，選擇線性調(diào)頻寬、窄脈沖復合信

2、號以兼顧雷達對遠、近距離目標的探測能力，給出基于多通道脈沖壓縮和MTD的信號處理方案，并討論距離旁瓣抑制以及遠、近距離門拼接的問題，給出系統(tǒng)級的MATLAB仿真，為工程實現(xiàn)提供理論支持。然后，在進行了需求分析的基礎(chǔ)之上，給出信號處理板的總體設(shè)計方案，采用Virtex-7作為核心處理器，圍繞它進行各模塊電路設(shè)計，包括FPGA配置電路、存儲系統(tǒng)、D/A電路、電源系統(tǒng)以及時鐘系統(tǒng)的設(shè)計。隨后，討論了信號處理在FPGA中的實現(xiàn)，包括FFT、IF

3、FT、復數(shù)乘法等具體算法以及數(shù)據(jù)無縫緩沖和拼接的實現(xiàn)，針對雷達多種工作模式給出兼容處理方案，分析了時間及硬件資源，并利用Modelsim和MATLAB進行了聯(lián)合仿真及精度分析。最后，對硬件平臺進行系統(tǒng)調(diào)試，給出了時鐘系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)以及D/A電路的調(diào)試結(jié)果，通過在線調(diào)試工具ChipScope對FPGA實際信號處理結(jié)果進行分析及驗證。
　　本文所研究的基于FPGA的信號處理系統(tǒng)在時間資源、硬件資源以及實時性、正確性上都滿足了陣列雷達信