基于FPGA的二维FFT算法在LFMCW雷达信号处理中的应用

线性调频连续波( LFMCW)检测运动目标存在一定难度,利用二维FFT处理技术对目标回波信号相位信息进行提取,可有效抑制固定杂波,实现对运动目标的检测。介绍了线性调频连续波( LFMCW)雷达信号进行多普勒处理的原理以及利用单片FPGA实现多普勒测速雷达信号处理的过程,详细说明了数据的缓存、实数序列FFT的快速算法以及希尔伯特变换等步骤的FPGA实现,最后测试结果表明二维FFT算法能很好的提取出目标的距离和速度。     

LFMCW雷达干扰源分析

线性频率调制连续波(LFMCW)雷达具备测距精度高、无盲区等优点,有着广泛的应用。分析了典型的锯齿波和三角波LFMCW雷达的基本工作原理,并以锯齿波为例,分析了各种干扰源的情况。     

一种实现雷达料位仪LFMCW新方法的研究

直接数字频率合成技术（DDS）是近年来迅速发展起来的新的频率合成技术,在很多领域都得到了广泛应用。根据DDS原理及应用现状,利用Altera公司的FPGA来实现雷达料位仪的线性调频信号,重点介绍了DDS的基本原理和雷达料位仪的线性调频信号设计方案,并给出了雷达料位仪的线性调频信号的设计仿真和实验结果,结果表明该设计是行之有效的,在雷达料位仪和其他雷达系统中具有一定的实用价值。     

基于改进Quinn算法的LFMCW雷达高精度测距

为了提高线性调频连续波(Linear Frequency Modulation Continuous Wave,LFMCW)雷达的测距精度,一般采用稳定性能好、计算量小的Quinn算法。但在低信噪比、频率偏差位于量化频谱附近时,Quinn算法的估计误差很大。针对Quinn算法的缺陷,提出了一种改进的Quinn算法,该算法引入频率偏差因子,把频率偏差先平移到量化频率中间,利用Quinn算法在频率偏差位于量化频谱中间获取高精度测距的优点,提高LFMCW雷达的测距精度。仿真结果表明,改进的Quinn算法具有很好的抗噪声性能,频率估计均方根误差接近克拉美罗下限（Cramer-Rao Low Bound,CRLB）,能够满足LFMCW对测距精度的需求。     

LFMCW雷达试验系统频率合成信号源的设计实现

连续波体制雷达由于是全占空比工作,发射功率很低,使其具有一定的低截获概率性能;连续波雷达扩谱容易,易于实现高距离分辨;同时该体制雷达具有无距离盲区、时宽带宽积大等特点,正是由于这些不同于普通脉冲体制雷达的特点,近年来,随着理论和器件水平的提升,连续波体制雷达越来越受到大家的重视。着重讨论了某线性调频连续波雷达试验系统中频率合成信号源的设计与实现,并给出了试验结果。     

LFMCW雷达距离动态问题的解决

连续波体制雷达由于是全占空比工作，发射功率很低，使其具有一定的低截获概率性能；连续波雷达扩谱容易，易于实现高距离分辨；同时该体制雷达具有无距离盲区、时宽带宽积大等特点，正是由于这些不同于普通脉冲体制雷达的特点，近年来，随着理论和器件水平的提升，连续波体制雷达越来越受到大家的广泛重视．但是，连续波雷达由于体制的原因，使其存在一些关键性的技术问题，如收发隔离、距离速度耦合、大距离动态范围压缩等，本文着重分析了线性调频连续波雷达距离动态压缩问题，提出了解决办法，给出了试验结果．     

边坡监测雷达快速预处理的FPGA实现

为减小边坡监测雷达系统中巨大的数据运算和传送压力，并充分利用Xilinx Kintex-7 FPGA内部富余的硬件资源，设计了针对调频连续波的地基合成孔径雷达回波数据的快速预处理系统。该系统利用FPGA的并行处理能力与流水线结构，结合Xilinx ISE14.7开发平台中AM/ROM、Divider、FFT IP核，实现了任意数量PRT信号相干积累、汉宁窗加窗滤波以及距离向压缩三项功能。经该系统处理后，在雷达回波数据到达DSP之前，雷达回波信号的信噪比得到了显著提高,距离向旁瓣得到了有效抑制，同时雷达系统的实时处理能力得到了极大的提升。     

基于FPGA的多功能雷达信号处理板硬件系统设计

为满足实时雷达信号处理需求,设计了一个多功能信号处理板。该处理板以一片高性能的现场可编程门阵列（FPGA）作为信号处理板的主要器件,使用存储器对高速海量数据进行外部存储,为了使计算机和FPGA进行更好的通信,进行了单片机的电路设计,使用模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器进行模拟信号和数字信号的相互转变。     

基于FPGA的DWDM光源控制系统

设计了一种新型的DWDM光源控制系统,该系统采用MCU FPGA技术,可以同时对多个DWDM光源通道进行温度、波长和功率的检测控制,并且通过GPIB总线实现了PC机的远程控制.数字控制系统中FPGA技术的采用降低了系统的复杂性,提高了系统的可靠性和灵活性.在温度控制模块中,采用分阶段模糊控制的方法提高了系统的响应速度和控制精度.在LD控制模块中采用新型的波长锁定技术实现波长的高精度控制,同时采用软启动、限幅电路和短路开关等措施进行LD的浪涌保护.实验研究表明,该系统的温度和波长控制效果较好,而且能抑制因老化引起的波长漂移.     

基于FPGA的级联编码系统的设计与实现

基于IESS-308标准设计了里德-所罗门码和卷积码的级联编码方案,解决了级联编码系统设计中的关键问题,提出了系统的同步策略,在现场可编程门阵列上实现了整个系统,并在硬件平台上对级联编码系统进行了性能测试。测试结果表明,实测值与理论值一致,从而验证了方案的正确性。该方案具有较强的通用性,经适当修改,可满足其他传输标准的要求。     

一种基于费马模数的RLWE加解密电路及其FPGA实现

随着量子计算机的发展,传统加密算法受到严重的威胁。为了对抗量子攻击,同态加密技术引起了关注,其中环错误学习(RLWE)的加密方案具有加密效率高、硬件实现简单等优点,在硬件加密上具有巨大的潜力。本文提出并实现了一种RLWE加解密电路,采用了费马数变换、访存优化和分时复用等方法。实验结果表明,在同等安全参数集下,所提出的RLWE加解密电路的硬件资源效率分别可达到6.01和12.03。     

基于FPGA的微型SAR成像信号处理技术

微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm, PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(Principle of Chirp Scaling, PCS)代替插值过程实现距离向的重采样,能够在提升算法精度的同时,提高运算效率;方位向处理采用高精度的Sinc插值方法,流水线输出插值结果,运算效率进一步提高;最后,系统通过相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法实现残留相位误差的估计和补偿。基于Xilinx公司的Virtex7-XC7VX6907开发板对系统进行了成像处理和验证,系统工作频率为200MHz,在5.10s时间内实现8192×4096个采样点的32位单精度浮点成像处理。实测数据处理结果验证了系统的有效性。     

基于RapidIO的FPGA远程更新系统设计与实现

现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在航电系统领域广泛应用,但是采用JTAG方式更新FPGA程序,效率低下,易受设备环境限制而缺乏灵活性,已经难以满足工程应用的需求。提出了一种实现FPGA程序远程更新的方案,该方案采用RapidIO总线,以软件异构的方式,构建在线更新实时通信链路。通过以太网下发镜像升级文件,经SRIO交换网络传送至FPGA节点,写入FLASH配置空间,实现FPGA程序的远程更新。经过测试,验证了设计的正确性和可行性,并有效地提高了FPGA程序更新的速度。     

基于最大相关处理的跳频信号联合检测FPGA实现

文中对跳频信号检测中的最大相关处理法进行了改进,给出了基于最大相关处理的跳频信号联合检测方法.该方法利用跳频周期这一先验信息对最大相关处理后的结果进行分析,进一步判定是否存在跳频信号.相对于最大相关处理法,该方法降低了信号检测的虚警概率,提高了检测的准确性.文中对该方法的实现方案进行了介绍,并且使用VHDL描述了方案中的各个模块,最后在Quartus Ⅱ下进行了综合、仿真,证明了其有效性.     

基于FPGA的LFMCW雷达信号处理机研究

该文主要介绍了LFMCW雷达信号处理技术及FPGA实现。     

一种基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

对DDR SDRAM的基本工作特性以及时序进行了分析与研究,基于FPGA提出了一种通用的DDR SDRAM控制器设计方案。在Modelsim上通过了软件功能仿真,并在FPGA芯片上完成了硬件验证。结果表明,该控制器能够较好地完成DDR SDRAM的读写控制,具有读写效率较高、接口电路简单的特点。