基于FPGA和DSP的数字激光告警系统的设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第3期光电技术应用Vo1．21．No．32006年6月ELECTRO—OPTICTECHNOLOGYAPPLICATIONJuile．2006文章编号：1673—1255(2006)03—0005—04基于FPGA和DSP的数字激光告警系统的设计叶庆，姚龙海，陈长俊(合肥电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：论述了基于FPGA和DSP等数字处理技术的激光告警系统的设计思想，详细阐述了数字相关检测和信号识别电路的设计原理和软硬件的实现，同时给出了这种体制激光告警系统

2、的性能优势．关键词：FPGA；DSP；数字激光告警系统中图分类号：TN249；TN710．9文献标识码：ADesignofDigitalLaserWarningSystemBasedonFPGAandDSPYEQing，YAOLong—hai，CHENCHang—jun(ElectronicEngineeringInstitute，Hefei230037，China)Abstract：Theideaofdesignofdigitallaserwarningsystembasedon．digitalsignalprocess

3、ingtech—niquesuchasFPGAandDSPisdiscused．Theprincipleofdesigningdigitalcorrelationdetectionandsignalidentificationpartsandthemethodofrealizingtheminsoftwareandhardwareareintroducedindetailaswel1．Theadvantageofthiskindoflaserwarningsysteminperformanceismentionedatth

4、esametime．Keywords：FPGA；DSP；digitallaserwarningsystem随着高采样率高带宽的A／D器件和大规模求．’得数字激光告警接，收片

5、机的设计成为可能1数字激光告警系统总体设计．本文结一～日rT'合现代信号处理技术，阐述了基于FPGA和数字告警系统可分为光电转换部分和信号DSP的数字激光告警系统的设计思想，以满足处理部分，结构框图如图l所示：多波长告警、多目标识别、远距离、低虚警的要·编批为相的激关对图1数字激光告警系统框图收稿日期：2006—02—13作者简介：~i-f(1981一

6、)，男，安徽马鞍山人，硕士研究生，主要从事计算机嵌人式系统的研究；姚龙海，(1964一)，男，江苏人，教授，主要从事计算机作战模拟和嵌人式系统的研究．维普资讯http://www.cqvip.com6光电技术应用第2l卷光电转换部分包括光学窗口和光电探测器收到的激光脉冲的宽度．由式(1)可见，平均虚警阵列，信号处理部分包括信号放大、高速A／D变率—FA—R随阈值电流J的增大而降低．但随着J，换、数字相关检测、信号识别电路、接口电路、激的增大，系统的探测概率也随之下降．光威胁情报数据库和一台计算机．光电转换部分阈值检测方法的

7、前提是信号强度一定大于采用光谱识别非成像型探测，采用多个分立的光噪声，如果是存在大量强干扰的电磁环境或要求学通道，每一个通道都有1个或几个滤光片和相远距离的告警时，微弱的信号可能已经淹没于各应数量的探测器阵列．为了能实现常见的种噪声之中，不管如何设定阈值都不能完成信号O．53m、0．8m、0．9m、1．06m、1．54m的的提取，此时可采用数字相关检测技术．多波长告警，探测器采用PIN光电二极管探测对单脉冲的自相关检测时输出信号为[]：除1．54m波长以外的激光信号，1．54m的激1丁Ryy(r)=』[s(f)+，2(f)

8、][s(f—r)+光信号则采用InGa探测，1．54m波长激光』U，2(t—r)]df由于单独使用一种探测器件可以很好的识别，其1丁他波长通过滤光片后进入不同通道，然后在识别=』(t)(t—z-)dt+』0电路中通过硬件和软件识别．下面重点论述数字1丁』s(t)，2(t—r)dt+相关检测和信号识别电路这2部分．』01丁2数字相关检测部分的设计』，2(t)s(t—r)dt+』01丁2．1数字相关检测的原理』(t)(t—r)dt(2)』0数字相关检测是利用信号和噪声的频谱特即Ryy(r)=R(r)+R(r)+R(r)+性和统

9、计特性，而不是它们的强度差别，在一个R(r)(3)光学通道内，采用多个并联的探测单元，对探测由于信号有良好的时间相关性而噪声的时单元的输出放大和进行A／D变换后，对信号进间无关性(或仅在短时间内部分相关)，信号与噪行积累而对噪声不积累，把深埋于噪声中的信号声也是无关的，故：提取出来的技术⋯1．R(r)=