双路LFM信号脉冲压缩方法的FPGA实现

admin · 发表于 2022-9-15 15:44:27

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雅宝题库解析：
在现代雷达系统中，采用LFM（线性调频）信号的PD（脉冲多普勒）雷达结合了脉冲多普勒体制和脉冲压缩体制的优点，线性调频信号具有大时宽带宽积，雷达可以采用宽脉冲发射波形，在不增加脉冲重复频率的情况下，增大雷达的平均功率，提高雷达的作用距离；在接收时可采用数字脉冲压缩方法，获得窄脉冲信号，以实现在强杂波环境中对动目标的检测。这是目前较常用的LFM-PD雷达信号处理方法。在雷达对动目标进行测距以及跟踪时，经常需要计算双路LFM信号（一路为雷达直接照射信号，另一路为经目标反射的信号）的时差，通常有两种脉冲压缩方法实现这一过程，分别称为匹配滤波处理和去斜率（Dechirp）处理。匹配滤波处理是指对接收机收到的两路回波分别进行匹配滤波，工程上常采用频域匹配滤波处理，即对中频回波信号进行AD采样、数字下变频之后，通过FFT变换到频域与匹配系数复乘，再通过IFFT得到脉冲压缩结果，进而得到时差值。由于FPGA在信号处理领域的广泛应用，因此文中匹配滤波处理算法在FPGA中进行实现，易于调整且具有良好的可移植性。去斜率处理是指直接将接收机收到的两路回波信号进行复乘，混频后得到频率与时差结果成正比的单频信号，因此对此单频信号进行FFT处理即可直接得到时差结果，文中对去斜率处理方法进行了算法仿真与FPGA实现，并与匹配滤波算法进行了运算量和硬件资源消耗的对比。本论文通过匹配滤波和去斜率两种算法进行时差结果的计算，对比两种算法的运算量、资源占用、优缺点和适用条件，并采用硬盘和网卡对原始波形数据进行记录，作为雷达性能评测的重要依据，具有一定的理论以及工程指导意义。

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