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1、第33卷第4期计算机工程2007年2月Vol.33No.4ComputerEngineeringFebruary2007·工程应用技术与实现·文章编号：1000—3428(2007)04—0259—04文献标识码：A中图分类号：TN911FPGA在雷达信号处理中的应用1,2234李雅萍，朱乃立，孟红文，任宏伟(1.西北工业大学计算机学院，西安710072；2.洛阳大学电子信息工程学院，洛阳471023；3.中国人民解放军96251部队；4.中国工商银行洛阳分行，洛阳471000)摘要：随着数字信号处理理论和微电子技术的
2、发展，利用FPGA的高速特性来满足雷达信号处理的实时要求，目前已经成为该领域的研究及开发热点。该文结合科研实践，介绍了EP1S30芯片和IDT72V3670芯片的技术特性与功能原理。FPGA在实际电路中的相应配置方法，围绕工程项目完成了雷达杂波抑制电路的设计与调试。关键词：雷达；杂波抑制；现场可编程门阵列ApplicationofFPGAinRadarSignalProcessing1,2234LIYaping,ZHUNaiLi,MENGHongwen,RenHongwei(1.CollegeofComputer,No
3、rthwestPolytechnicalUniversity,Xi’an710072;2.CollegeofElectronicsandInformationTechnology,LuoyangUniversity,Luoyang471023;3.ThePLAof96251Units;4.LuoyangBranch,IndustrialandCommercialBankofChina,Luoyang471000)【Abstract】Bydevelopmentofthedigitalsignalprocessingthe
4、oryandimprovementofmicroelectronictechnology,usingthefeatureofhighspeedofFPGAhasbeenthefocusofresearchandexploitationinsatisfyingrealtimeofdigitalsignalsprocessinginRADAR.Combiningscientificresearch,thepaperintroducesarchitecturedescriptionofEP1S30andIDT72V3670c
5、hip,involvesconfiguremethod.Accordingtotheneedofproject,itdiscussesthedesigninganddebuggingofelectrocircuit.【Keywords】Radar;Clutterrejection;FPGA近年来，雷达信号处理中杂波抑制能力，随着芯片嵌入1(3)Hf()=1Cf()技术的发展和数字信号处理理论的成熟，不断得到加强和提HfSfe()=∗()−jf2πts(4)高。杂波中的目标检测问题已成为近代雷达理论的一个重要2其中H1(
6、)f是用来抑制杂波，Hf2()用来对脉冲串信号方面。一个完备的杂波抑制系统是MTI、AMTI/MTD、杂波匹配。动目标显示所用的滤波器相当于这里的H1()f。实图、CFAR检测技术的综合应用，实现从杂波和噪声环境中际上能做到的杂波抑制滤波器，只能使滤波特性的凹口，宽检测目标的任务。本论文结合实际项目重点分析了在雷达信度基本上和杂波梳状谱的宽度相当，这种情况也只能属于准号处理系统中使用FPGA完成MTI、AMTI、CFAR检测等功最佳滤波。能。在工程开发设计中，采用了EP1S30和EPC16配置芯片，MTI滤波器，在可用
7、脉冲数N小于4时采用二脉冲对消使用ISP模式和串行配置方式，完成信号的数字处理。器或三脉冲对消器。当可用脉冲数n大于4时，可以采用FIR1动目标显示技术(MTI)滤波器。运动目标的检测任务就是根据运动目标回波和杂波在频FIR滤波器的输出为谱结构上的差别，从频率上将它们区分，以达到抑制固定杂N−1−jf2πT波而显示运动目标回波的目的。YWni=∑ei=0(5)杂波功率谱Cf()可以分为两部分：因此，MTI滤波器的频率特性只与滤波器系数WW01,...,N−Cf()=+Cf()N(1)10有关，等T情况下的MTI滤波器特
8、性为其中，N为均匀分量的功率谱密度。它取决于系统的稳定N−10Hj()f=We−j2πfT(6)性。稳定性越高，N0越小。Cf1()是由杂波特性(包括天线∑i=0i扫描和杂波内部起伏)决定的梳状分量，天线扫过目标时收到2参差MTI滤波器和参差码的回波脉冲数越少，杂波内部起伏越大，则梳状谱的宽度就为了避免盲速，可以采用参差变T的方法
