视线角速率是制导控制中的重要参数之一,对其的准确估计关系到系统的整体性能。捷联导引头只能测得弹体视线角信号,无法直接测定惯性坐标系下的视线角速率,因此需要对含有噪声的体视线角测量信息进行求导,然后与速率陀螺数据相加获得目标视线角速率。在多数情况下,可以采用差分方法来近似估计信号的导数,但是由于噪声几乎存在于所有信号中,所以通过这种方法不能正确估计信号的导数。通过建立合适的对象模型,Kalman滤波算法可以抑制噪声,同时求取信号的导数。本文构建了一个基于FPGA实现Kalman算法的软硬件系统,用于实现对弹体视线角的求导,进而实现对目标视线角速率的正确估计。软件部分采用模块化设计,将系统划分为A/D控制、Kalman滤波算法和D/A控制三个主要模块。滤波算法部分也分解为几个功能模块,采用分时复用方法,最大限度地降低算法复杂度。运算部分采用浮点算法,保证了运算精度。通过对子模块及整个系统的仿真验证,该方法对于目标跟踪及导数估计都有较好的结果,满足设计要求。硬件系统包括FPGA最小系统及AD、DA电路,并对硬件电路进行了测试及软件下载调试。本文的研究对FPGA在目标视线角速率估计中的应用进行了探索,具有很好的应用前景。