宽带多雷达信号数字侦收方法及FPGA实现

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现代科学的飞速发展使得战场上的信息技术发生了翻天覆地的变化,在以信息化为核心的现代战争领域,电子战系统成为了战场装备的重要一环。在二战时期,以雷达为首的电子战设备就在战场上发挥了巨大的作用,二战末期由德国人首先展开研究的导弹技术更成为将信息化融入传统武器的典范。在二战结束后的近七十年里,科研人员就如何对抗雷达、导弹等现代化武器做了大量工作,其中电子侦察做为信息对抗的必要环节之一,其技术有了长足的发展。本文针对弹载雷达的侦察技术,进行了一定的研究,在实现传统侦察技术的同时,研究了一种针对导弹等快速移动目标的测向算法。本文的主要内容为:1.详细介绍宽带数字接收机的系统结构,该系统分为高速数据采集、数据率转换、参数估计三个子系统。介绍系统的总体架构和工作流程,针对高速数据采集系统,给出实现框图和具体的频谱变换方案,同时明确了对核心器件应关注的指标要求以及数据接口方案;针对具体器件的资源速度要求,给出数据率转换方案的架构设计;描述中控和参数估计系统的主要功能和工作流程。2.研究雷达信号旋转干涉仪测向解模糊算法,解决了单基线测向模糊问题。其旋转式单基线结构与多基线体制相比较,接收通道数减少、系统结构简化以及功耗降低,利于在被动雷达导引头中应用。分析测向的基本原理,在此基础上给出了解模糊算法的原理,经实际验证,基于该原理的方案确实可行。3.针对接收机系统的方案及指标要求,采用8通道并行的数字信道化结构。详细阐述方案的原理及架构,针对基于多相滤波器组结构的数字信道化,分别给出多相滤波器的并行展开结构、FFT的并行展开结构,其中FFT部分采用了系统IP CORE加基2蝶形运算单元的方案,给出方案中系数的更新和排列,并对整套方案进行软件仿真,包括算法层面的Matlab仿真和实现层面的FPGA仿真。4.介绍系统的硬件电路设计,给出了系统硬件架构图,针对各个子模块的功能,分别介绍包括ADC、FPGA等核心芯片的等点和性能指标,以及相应的外围电路设计方案,根据各个模块的功耗情况,给出本系统的电源方案,同时给出了经过开发软件综合实现后的FPGA资源使用情况,并且对整个系统进行测试。
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