一种雷达脉冲检波及参数测试模块的设计

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在现代电子目标侦查识别研究中,雷达脉冲参数测试应用是一种典型的手段之一,通过对雷达脉冲信号时域参数如脉冲幅度(PA)、脉冲到达时间(TOA)和脉冲宽度(PW)等参数指标的测量,辅以进一步的算法计算,获取脉冲的细节信息,协同侦测系统其他部分获取的数据,完成目标定位识别。同时,随着通用数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)器件芯片的逻辑规模和处理速度等方面性能近年以来的快速提高,使得高速实时的脉冲信号参数测量成为可能。本文设计并实现了一种基于FPGA的雷达脉冲实时检波及参数测量方案,并通过理论分析推导和计算机仿真工作进行了方案验证。在脉冲检波方案中,重点分析了基于CIC结构的抽取滤波器,从CIC滤波器实现结构上进行了优化,降低系统资源占用率的同时,可以提高系统运行速度。对于雷达脉冲信号参数的实时性测量问题,由于DSP处理速度的限制,文中采用FPGA硬件实现。在FPGA内部直接实现比较器,运算器等模块,大大简化了测量系统,系统的灵活性也得到增强。FPGA的运算采用了并行方式,不仅在运算速度上能满足实时性的要求,也大大提高了运算精度。论文进一步完成了检波和参数测量模块的逻辑设计、仿真工作。包括基于FPGA的绝对值运算和CIC滤波器设计的实现,通过MATLAB仿真确定了CIC滤波器的阶数和级数。最后通过硬件环境的测试验证工作,给出了雷达脉冲检波及参数测量模块的实验结果。
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