在雷达设计流程中,为了方便进行内场测试,对海面环境进行深度模拟至关重要,其中海杂波是影响雷达性能的主要干扰,所以关键在于建立准确的杂波模型并模拟出合理的杂波数据。目前国内多数的研究成果都集中在杂波理论建模和软件仿真,而将理论模型与硬件工程实现相结合的研究较少。因此,在理论统计模型的基础上,通过硬件实现出各种典型杂波,对缩短雷达测试周期与成本具有非常重要的意义。本文以海杂波为研究对象,通过现场可编程门阵列(FPGA)搭建的相关平台,实现了几种典型杂波模型的模拟仿真。论文的主要工作与创新点包含以下几个方面:1.以海杂波的统计特性为切入点,对不同的典型幅度分布分别介绍了具有模型针对性的参数估计方法。通过设置多个对照组进行基于IPIX雷达实测数据的仿真实验,结合散射机理定性地分析了不同因素对幅度拟合与多普勒谱估计效果的影响,同时也为后续基于查找表的杂波模拟中预置数据的信息提取提供准确性保障。2.在对比了工程上常用的两种杂波产生模式的优劣势之后,提出了一种在FPGA上实现的基于查找表的海杂波模拟方法。以软硬件结合的方式,通过准确且稳定的统计特性估计方法实现了IPIX雷达实测数据的信息提取与杂波预置数据的配置。该模拟方法能根据需求选择不同分布的海杂波信号进行寻址输出。这种数据配置与输出方式的优势在于能准确真实地复现海杂波信号。3.详细讨论了杂波模拟算法中FIR滤波器的硬件实现结构设计问题。根据乘累加运算的不同实现方式,提出将传统滤波器分为串行、并行、分布式三种结构在FPGA上实现的方法,内容包括理论结构设计、系数计算和改进方法。在功能验证之后进行资源占用、数据处理速度等方面的性能对比,得出不同结构的优势与缺陷,实验结论为后续杂波算法的硬件移植中滤波器的结构选择提供依据。4.为了弥补基于查找表的海杂波模拟方法中对硬件存储性能要求较高、灵活性一般的缺陷,在详细讨论了理论杂波模拟方案的基础上,提出了一种在FPGA上实现的基于算法移植的海杂波模拟方法。结合算法主体流程讨论了基于Box-Muller变换的随机数序列产生和高斯谱滤波器等模块的设计与实现。最后给出了基于FPGA的一维常见杂波模拟结果,结果符合预期,验证了该算法的硬件实现可行性。这种方法相比于其它杂波数据产生方式具有参数选择灵活、良好的交互性等特点。