一种基于FPGA的雷达数字信号处理机设计

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随着大规模集成电路技术的发展,雷达数字信号处理机在导弹雷达导引头中的应用越来越广泛,使得导引头向着小型化、高可靠性、高分辨率和高抗噪性能的方向发展。而现场可编程门阵列FPGA在并行处理速度、器件体积和设计灵活性等方面的优势能够使雷达数字信号处理机具有更高的性能,因此研制基于FPGA的雷达数字信号处理机具有重要意义。本文结合具体的雷达导引头型号项目需求,提出了一种具有DBF功能的导引头信号处理机的设计方案,并完成系统硬件以及各子模块的具体设计,其中选用了Xilinx公司Virtex4 SX55 FPGA作为数字信号处理的核心器件;对系统中基带信号产生模块、回波信号采集模块、信号处理与控制模块和时钟电路模块进行了详细设计,并根据系统性能的要求对系统硬件PCB制板进行了优化设计。在系统性能测试中,首先利用计算机技术为系统搭建了功能验证平台,并基于该平台得到DBF功能在理想状态下天线方向图和接收信号的能量图。然后在某研究所暗室条件下,对具有DBF功能的雷达信号处理机天线各方向接收信号的能量图进行了实测。计算机测试平台与暗室测试平台的结果对比,表明雷达数字信号处理机硬件性能能够满足采用DBF探测目标的要求。
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