圓陣?yán)走_(dá)的信號(hào)處理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圓陣?yán)走_(dá)作為相控陣?yán)走_(dá)的一種形式，具有全方位多波束、大數(shù)據(jù)量的特點(diǎn)，對(duì)信號(hào)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(shì)，從而在雷達(dá)信號(hào)處理中占據(jù)了重要地位。本文結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用背景，探討了一種基于Xilinx最新一代FPGAⅥrtex-7的雷達(dá)信號(hào)處理方案。
　　本文對(duì)于信號(hào)處理系統(tǒng)的研究是按照從理論驗(yàn)證到硬件設(shè)計(jì)，再到軟件實(shí)現(xiàn)，最后到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的順序進(jìn)行的。首先，選擇線性調(diào)頻寬、窄脈沖復(fù)合信

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

3、FT、復(fù)數(shù)乘法等具體算法以及數(shù)據(jù)無縫緩沖和拼接的實(shí)現(xiàn)，針對(duì)雷達(dá)多種工作模式給出兼容處理方案，分析了時(shí)間及硬件資源，并利用Modelsim和MATLAB進(jìn)行了聯(lián)合仿真及精度分析。最后，對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，給出了時(shí)鐘系統(tǒng)、存儲(chǔ)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(duì)FPGA實(shí)際信號(hào)處理結(jié)果進(jìn)行分析及驗(yàn)證。
　　本文所研究的基于FPGA的信號(hào)處理系統(tǒng)在時(shí)間資源、硬件資源以及實(shí)時(shí)性、正確性上都滿足了陣列雷達(dá)信