宽带雷达通道信号处理

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宽带阵列雷达是一种收发波束均采用数字波束形成技术的宽带雷达,其具有波束指向灵活,易实现多波束,抗干扰能力强,分辨率高,适应复杂战场电磁环境等特点,但是宽带阵列雷达的这些优势都是建立在宽带雷达通道信号处理基础上的。宽带雷达通道信号处理包括宽带数字下变频和宽带通道均衡两个部分,宽带数字下变频直接影响整个系统的信号处理速度,宽带通道均衡则影响数字波束形成旁瓣电平高度,进而影响雷达的检测性能。针对宽带数字下变频,本文重点介绍了分布式算法在FIR滤波器中的应用,指出使用传统分布式算法实现FIR滤波器会导致滤波前后数据率不一致,无法实现实时信号处理,使用并行分布式算法实现FIR滤波器会大量占用FPGA的存储资源,不利于工程实现。针对DA算法提出了一种改进的FPGA实现方法,通过重写ROM的方式,为ROM提供多套地址数据总线,使得外部可以同时独立的读取ROM中数据,兼顾实时信号处理的同时,减少了对FPGA资源的占用,最后基于这种改进的FPGA实现方法给出了宽带数字下变频的FPGA实现。针对宽带通道均衡,本文重点介绍了宽带通道均衡的FPGA实现方法,指出使用MATLAB计算均衡器系数无法实时快速的更新均衡器系数,使用DSP计算均衡器系数增加了成本和功耗,提出了一种使用HLS计算均衡器系数的频域通道均衡FPGA实现方法,这种方法完全利用FPGA计算均衡器系数,使得计算更灵活,高效,避免了引入DSP计算均衡器系数带来的成本和功耗增加,最后使用基于HLS计算均衡器系数的方法完成了频域通道均衡的FPGA实现。
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