雷达中频目标回波模拟器用于实时产生雷达中频目标回波信号,在雷达研制、调试、训练和维护的过程中发挥着重要的作用。本文根据实际应用需求,设计并实现了一种基于FPGA的雷达中频目标回波模拟器。该模拟器可实时模拟50个具有距离、速度、方位角、俯仰角等信息的目标回波信号,同时还能模拟雷达杂波和噪声,在很大程度上还原了真实环境对雷达目标回波的影响。本文对雷达中频目标回波模拟器的研究与实现是按照方案设计与仿真、硬件电路设计、FPGA软件实现、系统调试的顺序来进行的。在方案设计与仿真环节,首先根据雷达中频目标回波模拟器的任务需求,制定了模拟器系统的整体方案和工作流程;接着分析了雷达中频目标回波模型,推导了目标回波表达式,使用Matlab对目标回波进行仿真与验证;最后比较了几种常用的雷达噪声和杂波模型,通过仿真分析了它们的特点。在硬件电路设计环节,首先给出了模拟器硬件板卡电路的总体方案,将板卡划分为六个电路模块,分别是FPGA模块、电源模块、时钟模块、接口模块、存储模块和DAC模块;接着分别根据各个模块的需求,完成了芯片的选型和原理图的绘制。在FPGA软件实现环节,首先采用自顶向下的模块化设计方法将模拟器软件系统划分为八个功能模块,分别是时钟复位模块、芯片配置模块、接口模块、DAC输出模块、校准模块、回波产生模块、噪声和杂波模块以及嵌入式软核模块;接着根据各个模块的功能需求,编写Verilog HDL程序,完成目标回波的产生,并进行功能仿真;最后,在嵌入式软核模块中的MicroBlaze软核上移植FreeRTOS实时操作系统和lwip协议栈,完成UDP数据通信和目标航迹的计算。在系统调试环节,对整个模拟器系统进行调试,通过示波器和频谱仪分析模拟器产生的雷达中频目标回波信号,验证目标回波信号能够正确反映目标信息。