大时宽带宽积信号的脉冲压缩及优化实现结构

摘要

高分辨雷达是现代雷达的发展趋势,为了同时获得高的距离分辨率和作用距离,需要对大时宽带宽积信号进行脉压。随着时宽带宽积的提高,运算量会急剧增加,传统器件和结构很难进行实时处理,而并行结构能有效的解决这一问题。
　　 本文在分析大时宽带宽信号脉压原理的基础上,研究了LFM信号脉压的旁瓣抑制方法,包括窗函数法、网络综合法等,优化了脉压系数；LFM信号的脉压是通过匹配滤波实现的,在硬件上可以由FIR滤波器完成,针对大时宽带宽信号的脉压,文中给出了两种宽带FIR滤波器的并行实现结构:多相滤波结构和分布式并行结构。并在此基础上,提出了简化并行结构和多级分布式并行结构,减少了资源的占用；研究了几种基于FPGA的高速乘法器的实现方法,包括逻辑资源搭建乘法器法、分布式查找表法和CSD码法。针对分布式查找表法的特点,采用了时分复用和数据预处理技术,进一步降低了资源消耗。最后实现了基于分布式查找表法的多相FIR滤波器和二级分布式并行脉压滤波器,验证了其用于大时宽带宽积信号脉压的有效性和正确性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 论文产生的背景及意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.3 论文的主要工作和章节安排

第二章 脉冲压缩技术及旁瓣抑制方法

2.1 LFM信号脉冲压缩原理

2.2 LFM信号脉压的旁瓣抑制方法

2.2.1 窗函数法

2.2.2 双KAISER窗谱修正法

2.2.3 网络综合法

2.3.4 最小二乘估计法

2.3 本章小结

第三章 FIR滤波器的优化实现结构

3.1 多相滤波结构

3.2 分布式并行结构

3.2.1 直接分布式并行结构

3.2.2 简化分布式并行结构

3.3 多级分布式并行结构

3.4 本章小结

第四章 基于FPGA的脉压滤波器的优化实现

4.1 器件介绍

4.1.1 AT84ASOO3 ADC

4.1.2 STRATIX Ⅱ EP2S90 FPGA

4.2 高速乘法器的优化实现

4.2.1 逻辑资源搭建的乘法器

4.2.2 分布式查找表法

4.2.3 CSD编码法

4.3 FPGA中脉冲压缩电路的设计与实现

4.3.1 分布式查找表的时分复用和数据预处理

4.3.2 基于分布式查找表法的多相FIR滤波器

4.3.3 基于二级分布式并行结构的脉冲压缩滤波器

4.4 性能测试及分析

4.5 本章小结

结束语

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果