多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、雷達(dá)信號(hào)處理具有研究?jī)?nèi)容廣泛，原理各異，理論抽象，模型復(fù)雜的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的難度較大。受限于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)裝置的缺乏，對(duì)于雷達(dá)信號(hào)處理理論的學(xué)習(xí)很難從實(shí)驗(yàn)中獲取直觀、具體的理解。而目前已有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)性強(qiáng)，通用性和靈活性不高，不方便驗(yàn)證不同雷達(dá)信號(hào)處理的原理。因此有必要研究設(shè)計(jì)一種能夠靈活驗(yàn)證多種雷達(dá)信號(hào)處理原理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　本文所研究的基于FPGA和DSP架構(gòu)的通用信號(hào)處理平臺(tái)，采用上位機(jī)執(zhí)行靈活的工作參數(shù)配置，上位機(jī)+CP

2、LD實(shí)現(xiàn)不同算法的在線重構(gòu)。重點(diǎn)研究了單脈沖跟蹤和數(shù)字波束形成兩種典型雷達(dá)信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)，并通過系統(tǒng)重構(gòu)和多參數(shù)配置達(dá)到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多種雷達(dá)信號(hào)處理算法的目的。本文所研究和完成的主要工作如下：
　　1.根據(jù)多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的指標(biāo)要求，選擇適當(dāng)?shù)膯蚊}沖跟蹤和數(shù)字波束形成算法，具體包括信號(hào)預(yù)處理、脈沖壓縮、雜波抑制、信號(hào)檢測(cè)和空域?yàn)V波等。然后從性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)角度，設(shè)置參數(shù)對(duì)這兩種算法進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證。
　　2.分析并提出了

3、平臺(tái)的總體架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，劃分和設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟、硬件系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)于硬件系統(tǒng)中的存儲(chǔ)資源消耗做了詳細(xì)的分析，并簡(jiǎn)單介紹了主要芯片及其選型，然后分析了系統(tǒng)及各項(xiàng)功能的工作流程。
　　3.闡述了多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)在于單脈沖跟蹤和數(shù)字波束形成系統(tǒng)的FPGA+DSP實(shí)現(xiàn)以及基于上位機(jī)+CPLD的多模功能重構(gòu)的設(shè)計(jì)。對(duì)于 FPGA設(shè)計(jì)的難點(diǎn)——時(shí)序和時(shí)鐘設(shè)計(jì)，本文做了詳細(xì)的分析，通過采用流水線和并行化設(shè)計(jì)，結(jié)合模塊復(fù)用和跨

4、時(shí)鐘域處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了算法在 FPGA上的實(shí)時(shí)處理。對(duì)于算法的DSP實(shí)現(xiàn)部分，在充分考慮其流水化處理和浮點(diǎn)運(yùn)算特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了其功能模塊的劃分和工作流程。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了以FPGA+DSP為核心，上位機(jī)軟件為輔、具有參數(shù)和功能均可在線重構(gòu)特點(diǎn)的多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)。
　　4.為更加方便地評(píng)估平臺(tái)的功能和性能指標(biāo)，本文建立了一個(gè)靈活、通用的自測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)平臺(tái)的不同功能在不同參數(shù)下的工作進(jìn)行測(cè)試，分析了平臺(tái)處理結(jié)果的誤差和性能指標(biāo)