基于FPGA的多路光纤数据同步技术

针对当前相控阵雷达数字TR组件的设计,提出了一种基于光纤信号的同步方法,使得数据传输和雷达主触发同步集成在同一根光纤中,从而省去了传统采用专用触发进行同步控制的大量触发线,简化了相控阵系统有源面阵设计。经在实验板FPGA验证,该光纤同步技术能有效实现多板多片FPGA间的信号同步控制及处理,为后续的数字相控阵有源面阵的同步设计提供了更多的选择空间。     

一种基于光纤数据传输的多板卡软件程序烧写技术

大型相控阵雷达信号处理中,雷达前端AD采样板数量较多,AD采样板内FPGA和DSP软件程序需要修改和更新时,需要对每块AD采样板进行程序烧写,增加了系统调试时间和调试复杂度。本文介绍了利用多根光纤将需要更新的FPGA和DSP程序上传至前端AD采样板,在板卡内完成程序烧写,较大程度节省了调试时间和简化了调试复杂度。     

一种基于光纤数据传输的多板卡软件程序烧写技术

大型相控阵雷达信号处理中,雷达前端AD采样板数量较多,AD采样板内FPGA和DSP软件程序需要修改和更新时,需要对每块AD采样板进行程序烧写,增加了系统调试时间和调试复杂度。本文介绍了利用多根光纤将需要更新的FPGA和DSP程序上传至前端AD采样板,在板卡内完成程序烧写,较大程度节省了调试时间和简化了调试复杂度。     

基于FPGA的多通道雷达数据回放系统设计

为解决雷达实时信号处理功能及性能有效验证问题,文中设计并实现了一种宽窄带一体化、多通道雷达数据回放系统。该系统按雷达工作的时序和数据率将雷达回波数据发送至实时信号处理系统,从而对目标跟踪场景进行复现,实现雷达实时信号处理功能及性能的有效验证。系统硬件平台由磁盘阵列服务器与两块PCIe光纤板组成。基于Xilinx系列产品,结合系统特点对PCIe DMA控制流程及响应机制做进一步调整,实现了服务器到光纤板的雷达回波数据高速批量传输。根据雷达工作机制及回波数据结构,设计FPGA回放控制状态机及相关功能模块,严格按照雷达工作的时序和数据率使雷达回波数据由光纤板传输至实时处理系统。分别设计软件同步控制方法和硬件同步控制方法,保证多板卡数据回放的同步性。测试结果表明,该系统实现了宽、窄带雷达回波数据的板间同步回放,各数据类型分别支持6路并行数据通道,数据回放峰值速率可达1 920 MB·s^-1。文中系统可依托雷达原有硬件平台实现,无需增设板卡和线缆,具有良好的集成性与通用性,目前已被应用于某多功能相控阵雷达中。     

基于多DSP的高速通用并行处理系统研究与设计

介绍了一种基于多DSP的并行处理系统设计与实现,以及其在分布式雷达组网航迹融合中的实际应用。重点介绍了该系统由1块系统主板和4块TS201处理板卡组成的原理和结构,即系统内主板与处理板卡的板级并行设计、单块板卡多DSP并行结构的设计、板级间,单块板卡内传输通道的设计。通过具体应用说明,该多DSP并行处理系统充分体现了航迹融合的实时、高速特性,作为硬件处理平台具备高速、通用的特点。     

基于FPGA的雷达信号处理板设计与实现

基于CPCI总线,使用FPGA实现了雷达信号处理板的设计与实现。实现数字下变频,大时宽带宽积数字脉冲压缩以及FFT等通用雷达信号处理功能。最后给出了数字下变频和大时宽带宽积数字脉冲压缩在某雷达系统中的测试结果,测试结果满足系统要求。     

一种雷达和侦察数字接收技术的设计与实现

中频数字接收部分是整个雷达和侦察设备的关键组成部分.基于雷达和侦察的数字接收技术包括窄带雷达处理和宽带侦察处理两部分.其中窄带处理包括幅相校正、窄带数字波束形成(DBF)和数字下变频部分,宽带处理包括数字信道化和宽带DBF部分.工程实现中,宽窄带处理在同一片板卡中实现,这样有利于设计和节约成本.最后,实验结果表明了该设计技术的正确性.     

雷达同步信号参数提取及重构技术

对双基地雷达系统的同步方式进行了研究与改进,提出利用GPS秒脉冲时间信息将发射机同步信号参数化的方法,接收机通过参数重构同步信号进行回波信号的接收处理。该方法避免了从直达波中获取信息,也提高了发射机的共享性,使任何一部接收机都可共用一部发射机。通过对导航雷达JMA2254的实验,实现了无直达波雷达参数重构,达到了预期的实验效果。     

一种全计算波束形成的数字阵列雷达

介绍一种全数字阵列雷达——综合脉冲孔径雷达,雷达采用收发全数字波束形成。发射时,每个发射单元采用直接产生正交编码波形,从而波形在空间不相干叠加形成聚集波束;接收时,单元接收信号通过一匹配滤波器组,其中每个匹配滤波器对应一路发射信号,由于每个发射和接收单元的空间位置准确已知,从而可以对匹配滤波器组的输出信号进行调相并相加,同时形成多个指向的发射波束。     

双(多)基地炮位侦校雷达的空间同步研究

讨论双(多)基地炮位侦校雷达空间同步问题,分析脉冲追赶与数字波束形成两种空间同步方法的优缺点,给出接收波束指向与发射波束指向及收发两站间距离之间的关系,最后讨论在采用DBF技术实现空间同步的条件下接收波束个数与雷达其它工作参数之间的关系,并针对某具体雷达产品进行仿真计算,给出仿真结果.     

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达的信道化接收技术研究

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达在发射站为多载频信号同时辐射,在接收站综合形成发射方向图之前需要对各发射信号分量进行分离.尽管采用数字混频和低通滤波器组可以对各发射分量进行分离,但运算量太大,难以实时实现.为此提出采用多相滤波器组信道化接收技术,设计该雷达的多相滤波器组信道化接收机.这种多相滤波器组信道化接收机与低通滤波器组信道化接收相比,运算量减少N²倍(N为信道数).最后给出了该雷达试验系统的实测数据处理结果,验证了这种多相滤波器组信道化接收技术在该雷达信号处理中的有效性.     

基于TMS6678和XC6VLX240的通用雷达信号处理板设计

研究一种基于DSP(TMS6678)和FPGA(XC6VLX240)的通用雷达信号处理板的设计。利用FPGA(XC6VLX240)支持并行处理和IP核的特点,可快速实现多通道雷达信号的下变频(DDC)和数字脉冲压缩(DPC)等前期算法处理;利用8核DSP(TMS6678)支持浮点处理和多种高速接口类型的优势,可快速实现多目标检测(MTD)等后期算法处理及高速数据传输。最终利用SRIO交换机(TSI578)实现通用雷达信号处理板之间的高速数据通讯。     

基于JESD204B协议的相控阵雷达下行同步采集技术应用

多通道数据的同步采集是数字相控阵雷达下行数据接收和处理要解决的关键问题。提出了支持JESD204B协议的模数转换器和支持JESD204B协议的FPGA软核相结合的设计方案。利用JESD204B协议的确定性延迟特性,只要保证通道间下行数据的相互延迟不超过一个多帧时钟周期,通过关键控制信号的设计和处理,通道间可以实现数据的同步,有效控制板内多片ADC之间进行同步采样,从而解决数字相控阵雷达下行数据因采集带来的相位一致性问题。     

基于TS 201的通用并行信号处理板设计

介绍了ADI公司高性能ADSP TS201的主要特点,并利用其超高性能处理能力和高速链路口,设计了通用并行信号处理板,并以综合脉冲孔径雷达信号处理机为例说明了其应用;该板卡具有运算能力强、数据吞吐量大、可重构性好的优点,易于构建大规模阵列处理机.     

同步光信号低抖动通信系统

该系统完成了一种数字同步脉冲信号皮秒级抖动传输,在发送端将100MHz时钟信号和10kHz方波信号进行编码,得到10kHz同步脉冲信号和已编码100MHz同步脉冲信号,通过光纤信道传输已编码100MHz同步脉冲信号,在接收端用250MHz频率时钟进行解调,最后解码输出10kHz同步脉冲信号。测试结果表明,该系统编码和解码方法可靠性高,同步性好,满足低抖动传输要求。     

基于FPGA的通用雷达信号处理板卡设计

为降低经济成本,适应中小型渔船的需求,设计一种以FPGA为处理核心的通用雷达信号处理板。该信号处理板功能包括雷达信号的高速采集、实时运算、传输,并能处理来自GPS、电罗经、AIS、测深仪等外设信号。实现了雷达设备的小型化、模块化、通用化。实验结果表明,该信号处理板能快速接收雷达和外设信号并实时进行处理,符合未来船载雷达发展的趋势。     

多通道一体化数字收发电路设计

一体化数字收发电路是数字阵列雷达的关键部件之一,本文讨论了一种一体化数字收发电路的设计方法,以高性能FPGA为核心,结合多通道ADC和多通道DDS,在一块电路板上集成了16个独立的数字接收机和数字波形产生器。电路可实现大带宽、多载波信号接收和多调制形式波形产生功能,同时采用光纤数据传输技术实现了数字回波信号和波形控制参数的实时传输。     

大孔径宽带数字阵列时域波束形成方法

对线性调频信号进行拉伸处理已成功应用于宽带数字阵列雷达接收波束形成,但在大阵列孔径条件下,实现任意宽带雷达信号的收发数字波束形成目前仍是难点。文中根据宽带数字阵列雷达的特点和当今数字信号处理器件的发展,通过分析阵列处理误差,综合考虑工程实现复杂度和方法性能,给出了两种基于数字移相与数字延时的时域宽带数字波束形成方法。上述两种方法具有较好的工程可行性,且能够有效克服孔径效应实现任意宽带脉冲信号的收发数字波束形成。通过计算机仿真验证了方法的有效性,并讨论了对方法性能有重要影响的一些因素。     

基于LFM信号差拍处理的抗干扰算法仿真分析

论述了转发式距离假目标干扰与灵巧噪声干扰的信号模型及作用机理,结合干扰原理,采用差拍处理算法抑制干扰,该算法以雷达前面某一脉冲重复周期的接收信号(未受到干扰的雷达接收信号)为参考,求得其与当前脉冲重复周期雷达接收信号(受到干扰)的差拍信号。通过差拍处理,使目标回波信号的差拍频率分量移至低频,干扰信号的差拍频率分量移至高频,然后通过设计低通滤波器滤除干扰信号的差拍频率分量,再通过逆差拍运算处理恢复出目标回波信号。     

动目标检测与速度估计仿真研究

介绍了雷达信号处理技术中的脉冲压缩、动目标检测、脉冲多普勒处理和恒虚警检测技术,并对雷达发射波形、目标回波、动目标检测进行了Matlab仿真。对脉冲回波信号进行脉冲压缩与动目标显示得到动目标脉压信号。利用动目标显示和脉冲多普勒处理实现脉压信号的动目标检测,并得到脉冲多普勒数据块。在数据块的距离维上进行恒虚警检测,检测动目标的距离,然后提取对应距离门的多普勒数据,检测动目标的速度。通过仿真建立了雷达信号处理的基本框架,为雷达系统建模及其仿真的深入研究提供了仿真支持。