【摘 要】
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现代战争环境日趋复杂,单一体制雷达无法同时满足远距离高精度的探测需要。探照一体/主动复合体制雷达同时具有探照一体模式探测距离远,主动模式探测精度高的特点,逐渐成为雷达制导体制的发展趋势。本论文以实验室研制的某探照一体/主动复合雷达项目为背景,开展了探照一体/主动复合雷达信号处理器的设计与实现。论文首先设计了复合雷达工作模式切换流程。在探照一体模式,针对大时宽带宽线性调频(Linear Freque
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现代战争环境日趋复杂,单一体制雷达无法同时满足远距离高精度的探测需要。探照一体/主动复合体制雷达同时具有探照一体模式探测距离远,主动模式探测精度高的特点,逐渐成为雷达制导体制的发展趋势。本论文以实验室研制的某探照一体/主动复合雷达项目为背景,开展了探照一体/主动复合雷达信号处理器的设计与实现。论文首先设计了复合雷达工作模式切换流程。在探照一体模式,针对大时宽带宽线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)脉冲波形,为了降低FPGA(Field Programmable Gate Array,FPGA)在脉冲压缩处理过程中的硬件资源消耗,提出了一种基于分段圆周卷积的频域脉冲压缩算法。在主动高脉冲重复频率脉冲多普勒(High Pulse Repetition Frequency-Pulse Doppler,HPRF-PD)工作模式,为了消除高加速度目标速度门走动导致回波能量积累效率降低的问题,设计了一种基于维格纳-威利分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)的回波能量积累算法。为了解决恒虚警检测器在非均匀韦布尔杂波环境中检测性能恶化的问题,提出了一种基于偏斜度和均值比的智能恒虚警检测算法。其次,探照一体/主动复合雷达信号处理器FPGA软件设计与实现,阐述了信号处理器功能与软件框架设计包括硬件平台搭建,DSP(Digital Signal Processing,DSP)与FPGA的软件任务划分,信号处理器FPGA软件总体框架等等。详细阐述了FPGA软件中几个重要模块的设计包括MGT(Multi-Gigabit Transceiver,MGT)高速接口模块设计,直波采样模块设计,信号处理模块设计,SRIO(Serial Rapid IO,SRIO)高速接口模块设计和系统指令通信与协同控制模块设计。最后,搭建了雷达信号处理器测试平台,分别在探照一体LFM脉冲模式与主动HPRF-PD模式下对信号处理器FPGA软件中各个功能模块进行测试,验证软件的正确性。
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