基于FPGA的脉冲压缩仿真与实现

《基于FPGA的脉冲压缩仿真与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第17卷第4期电子设计工程2009年4月Vol.17No.4ElectronicDesignEngineeringApr.2009基于FPGA的脉冲压缩仿真与实现潘琳（西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071）摘要：为解决雷达探测能力与距离分辨力之间的问题，在线性调频信号脉冲压缩的原理的基础上，利用MATLAB软件对数字脉冲压缩算法进行仿真，给出一种基于FPGA分布式算法的时域脉冲压缩实现结构，利用图形编辑和VHDL硬件描述语言混合编程，完成脉冲压缩处理各模块设计以及波形仿真。利用基于分布式算法大大减少数字脉冲压缩的运算量，提高脉冲压缩的效率。关键

2、词：FPGA；脉冲压缩；匹配滤波器；分布式算法；VHDL中图分类号：TN794文献标识码：A文件编号：1006-6977（2009）04-0042-03EmulationandrealizationofdigitalpulsecompressionbasedonFPGAPANLin（SchoolofElectronicEngineering，XidianUniversity，Xi’an710071，China）Abstract:Inordertosolvetheproblembetweendetectionabilityandrangediscriminat

3、ionofradar,thetheoryofLFMpulsecompressionisexpounded.MATLABisusedtoemulatepulsecompressionalgorithmforthesetradarparameters.Atime-do-mainstructureisproposed,whichisbasedonDA(distributedarithmetic)andistheoutcomeofbalancebetweenspeedandhardwareresources.Inimplementingthelogic,graphe

4、ditorandVHDLlanguageprogramareusedinmixtocompleteeverymodulesofmatched-filter,andtheemulationofwaveformisgiven.TheexperimentalresultshowsthattheoperationamountofDAislessthantraditionalmethodsandhashigherefficiency.Keywords:FPGA；pulsecompression；matched-filter;DAalgorithm;VHDLS（ω），再

5、将其与匹配滤波器的频响H（ω）相乘，最后进行快速1引言傅里叶反变换（IFFT），得到脉压结果。一般而言，对于大时宽随着现代武器与航天技术的发展，要求雷达应具有高精带宽信号，采用频域处理较好；对于小时宽带宽信号，采用时度、远距离、高分辨力等性能。简单矩形脉冲雷达存在雷达探域处理较好。脉冲压缩信号实现方法有：线性调频信号、非线测能力与距离分辨力之间的矛盾[1]。为解决这一矛盾，大多数性调频信号和相位编码信号。线性调频信号是通过非线性相现代雷达采用脉冲压缩技术，调制信号频率或相位，从而产位调制或线性频率调制（LFM）来获得大时宽带宽积。与其他生大时宽带宽信号，接收

6、端通过具有匹配滤波器的接收机接脉冲压缩信号相比，它具有匹配滤波器对回波信号的多普勒收，产生窄时间脉冲，提高距离分辨率[2]。以数字方式实现的频移不敏感的优点。这里采用的LFM信号是由一个匹配滤脉冲压缩具有可靠性高、灵活性好、可编程、便于应用。因此，波器来处理，并具有不同多普勒频移的信号。这里介绍一种分布式算法实现时域脉冲压缩，它是一种基于LFM数字脉冲压缩仿真流程包括线性调频（LFM）信号查找表的计算方法，通过将各输入数据每一对应位产生的部产生、回波信号的模拟、正交相干检波、I/Q两路信号低通滤分积预先相加形成相应部分积，然后再对各部分积累加形成波及抽取、视

7、频信号（零中频）匹配滤波[5]，如图1所示。作为最终结果，从而实现乘加功能。与传统算法（所有乘积产生关键部分的匹配滤波器，它是一种线性相位的FIR滤波器，后，再相加完成乘加运算）相比，分布式算法可极大减少硬件其滤波器系数为发射信号的复共轭，h（n）=x*（N-n），而为了电路规模，易于实现流水线处理，提高电路执行速度[3]。2脉冲压缩2.1脉冲压缩处理过程脉冲压缩处理有时域和频域两种方式[4]。其中，时域处理是由数字有限冲击响应（FIR）实现的过程，即信号与系数的卷积；而频域处理则是先用FFT计算出数字回波信号的频谱图1脉冲压缩仿真过程收稿日期：2008-1

8、1-28稿件编号：200811088作者简介：潘琳（