论文部分内容阅读
本文主要介绍毫米波雷达导引头信号处理机的设计与开发。信号处理机是雷达导引头的核心部件,首先信号处理机需要负责回波数据的处理,检测识别出待攻击目标,然后信号处理机根据信号检测结果生成相应的控制指令,用以协调其他分系统工作。随着雷达信号处理技术的快速发展,处理算法复杂度增加、数据量成倍增长,对信号处理机性能也提出更高的要求。本文首先根据相关指标确定信号处理系统的工作体制与发射波形,从而明确信号处理机的工作流程,并完成信号处理机的总体设计。该雷达导引头具有脉冲多普勒和步进频率两种工作体制,由于导引头工作在毫米波波段,较小的运动速度也会引起较大的多普勒频移,因此针对运动目标采用脉冲多普勒工作体制；对于慢速或静止目标,导引头采用步进频率工作体制,在该体制下通过多个脉冲的相参合成,获得目标场景的高分辨一维距离像,通过高分辨的一维距离像完成对目标的检测和识别。同时,为了提高雷达作用范围,本导引头采用简单脉冲和线性调频脉冲两种发射波形。最后,给出了不同模式下的信号处理过程及整个信号处理机的工作流程。由于弹载平台的特殊性,促使雷达导引头信号处理机朝着小型化、低功耗、高可靠性的方向不断发展。综合考虑各种方案,在此选择FPGA+DSP的系统架构,其中FPGA选取Xilinx公司Virtex-6系列,DSP选择TI公司的]TMS320C6416。通常情况下,底层信号处理算法处理的数据量较大、对处理速度要求比较高,但其运算结构相对简单,适于FPGA进行硬件实现,如：脉冲压缩、脉冲积累、滤波、恒虚警检测等。顶层处理算法相对来说需要处理的数据量较少,但控制结构比较复杂,适用于运算速度高、寻址方式灵活、接口资源丰富的DSP来实现。在完成信号处理机的任务划分后,即可根据FPGA的设计规则、综合考虑理论算法的成熟度完成FPGA部分的系统开发。最后,综合考虑现有条件提出一套现实可行的测试验证方案,验证FPGA系统功能的正确性。