基于软件无线电的雷达前端预处理技术研究

摘要

雷达前端预处理器是雷达接收机的重要组成部分，主要完成中频信号接收和基带信号的脉冲压缩功能。通用雷达接收机应能适应不同信号形式、工作频率及工作带宽，这就要求雷达前端预处理器具有通用性及可编程性。 软件无线电技术的核心思想是硬件软件化。FPGA具有高速并行实时处理的能力和可编程的特性，是构建用于实现雷达前端数字化预处理的软件无线电平台的理想载体。 论文应用软件无线电技术进行雷达前端预处理器的设计，提出了一种在单片FPGA上实现雷达信号的数字接收和数字脉冲压缩的完整方案。论文对系统各部分进行理论分析、建模与仿真，介绍FPGA的原理、开发工具及基于FPGA的数字系统开发方法，给出了基于FPGA的中频数字化接收、多相滤波和脉冲压缩的实现方法。其中的多相滤波部分提出了一种新颖实用的多相滤波结构，该结构通过资源复用技术，能在不影响实时性的前提下，实现对抽取率和速率的任意编程设置。 论文在EP2S60评估板上实现了所提方案，并采用DSP Builder、SignaITap和ModelSim等设计工具对所实现的雷达前端预处理器进行了测试仿真，验证了方案的正确性。

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文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外的研究现状

1.3本文选题依据及所做工作

第二章 基于FPGA的数字系统设计技术

2.1引言

2.2 FPGA与现代数字系统

2.3现代数字系统设计技术

2.4 FPGA的开发软件

2.5小结

第三章 数字化前端预处理器系统设计

3.1引言

3.2雷达前端预处理器系统方案

3.3雷达信号的数学模型

3.4雷达中频信号采样

3.5正交数字混频

3.6多相抽取滤波

3.7脉冲压缩处理

3.8雷达前端预处理器仿真

3.9小结

第四章 数字接收器的FPGA实现

4.1引言

4.2数控振荡器的设计与实现

4.3数字混频器的设计与实现

4.4抗混叠低通滤波器设计与实现

4.5小结

第五章 数字脉压的FPGA实现

5.1引言

5.2匹配滤波器系数的产生方法

5.3时域脉冲压缩的FPGA实现

5.4小结

结论

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果