一种机载SAR中心控制板的设计

本文介绍了无人机载合成孔径雷达系统中用于工作模式产生、雷达系统控制、数据传输的雷达中心控制板卡的设计与实现。板卡采用VPX总线,以两片ADSP TS201芯片作为核心处理器实现指令解析与高速信号处理,并结合FPGA完成逻辑控制和雷达时序控制,能够在处理传输大容量高速率数据流的同时实现与众多串口及PCIe设备的高效率数据通信。试验结果表明,该中心控制板能够控制雷达可靠、稳定的工作。     

光纤数据接收单元的设计和实现

完成了用于某数字阵雷达试验阵系统光纤数据接收单元的设计和开发工作。该单元作为雷达T/R组件和信号处理分系统之间的桥梁,通过光纤完成雷达回波数据的接收,同时可以实现雷达回波数据一个重复周期的乒乓存储和传输。除此之外,光纤数据接收单元实现了与雷达定时监控分系统的串口通信功能。给出了一种基于FPGA和光纤接收模块的实现方案,介绍了光纤数据接收单元的系统构成、硬件接口电路设计以及FPGA中各个控制模块的开发。     

基于射频采样的宽带DAR实时处理系统

针对某数字阵列雷达具有射频采样和包含宽带信号的特点,分析了宽带数字波束形成实现方法,设计了宽带信号的实时处理平台,并对平台进行了功能验证.处理平台采用CPCI总线结构,所设计的FPGA阵列处理板实时完成宽带信号的数字波束形成,DSP阵列信号处理板进行高分辨特征提取和成像,采用多通道光纤传输实现板间数据的高速实时交互.该信号处理平台具有可扩展、可重构的特点,可实现用户在同一硬件平台上通过开发不同的应用软件来适应不同功能的需求.     

无人机载SAR实时信号处理系统设计

针对合成孔径雷达实时成像处理中数据量大、数据吞吐率高、成像算法实现复杂等特点,设计了适合于无人机载SAR实时信号处理系统的硬件平台和实时信号处理算法流程。该信号处理系统包括一块带有AD采集功能的接口板和两块以TS201为核心处理器的信号处理板。考虑到实时性要求和无人机平台的不稳定性,设计了一种结合惯导和回波数据进行运动补偿的改进型RD成像算法。在无人机平台上成功稳定地实现大面积连续实时成像,证明信号处理系统稳定可靠,实时信号处理算法可行。     

多通道VPX总线固态数据记录回放系统

为满足数字阵列雷达回波数据的实时记录和回放需求,设计并实现了一种多通道VPX总线固态数据记录回放系统。该系统基于ARM-FPGA架构和大容量NAND Flash芯片阵列进行设计,存储容量大,可靠性高,系统设计总记录容量为1.5 TB,总数据记录速率高达640 MB/s,可同时完成4通道光纤数据的实时记录或回放。     

一种基于光纤数据传输实现的多板卡脉冲同步技术

大型相控阵雷达信号处理中,雷达前端大量的数字接收板卡需要同步时序进行同步,控制T/R组件同步发射或接收信号,传统采用差分电缆和光端机传输同步脉冲的方法,会增加系统的复杂度和带来不稳定性,本文介绍了一种基于光纤数据传输实现的多板卡脉冲同步技术,通过光纤处理板发送特殊字符到多块数字接收板,当数字接收板收到特殊字符后,恢复出脉冲信号,多块板卡脉冲信号稳定可靠,简化了系统设计的复杂性。     

基于FPGA和DSP的雷达模目信号设计

在雷达信号处理分系统调试时,经常用到模目信号。为了获得实时多波束雷达模目信号,提出一种基于FPGA和DSP的产生方法,利用FPGA产生时序及控制,DSP实时计算出所需要的回波,这样即使在没有阵面数据的情况下,仍然能够调试信号处理部分。该设计模块使用简单方便,只需通过终端键盘输入参数,即可实时产生所期望的回波,非常适用于雷达研制前期和系统联试时查找问题,而且模块做在脉压板上,不需要单独的插件。     

基于FPGA的雷达IQ光纤数据采集及传输系统

针对雷达IQ光纤数据流高速、实时传输的问题,基于StratixII GX系列高性能FPGA和CPCI标准总线等硬件设备,采用数据率自动判别、乒乓缓存和计算机实时中断处理等关键技术,设计了一种雷达IQ光纤数据采集及传输系统。介绍了系统的组成和设计原理,并对系统的硬件、FPGA和软件设计进行了描述。经实际工程验证,该数据采集及传输系统性能稳定。     

雷达视频回波信号记录与回放系统设计

介绍了一种雷达视频回波信号记录与回放系统。该系统基于FPGA和PCI总线设计。文中详细地描述了雷达数字视频信号数据帧的格式、记录与回放系统组成框图,讨论了大容量数据实时存储问题的解决方案,同时分析了视频数据记录和显示回放软件功能的设计。试验表明：该系统运行正常、稳定,满足使用要求。     

基于FPGA的雷达回波信号设计与实现

针对雷达回波信号的模拟进行了需求分析,通过比较,提出了以FPGA为核心模拟雷达回波信号的优势。文中主要阐述了基于FPGA的雷达回波信号模拟的系统构成和设计思想,详细介绍了雷达回波信号的具体设计与实现方法,以及数据的传输和处理的方式,并合理设计了目标回波数据生成流程,使系统能够灵活配置雷达回波信号的参数与实时接收雷达信号处理机的正北标志和主脉冲标志进行目标回波的生成。最后,对模拟的雷达目标回波进行了测试,结果证明该系统完全满足各项设计要求。     

宽带雷达中频直接采样与高速存储系统设计与实现

该文针对大瞬时带宽的宽带雷达回波信号中频直接采样需要解决的采样速率和高速海量数据实时连续存储等问题,首先根据带通信号无混叠采样条件确定了系统的采样速率,并依此提出了数字正交解调、缓存与高速实时无丢失存储等方案并进行了设计与实现。研制的中频信号高速采集实时存储系统基于机架服务器平台,采用QDRII SRAM 作为缓存,以PCIe 接口为数据传输通道。系统在某相控阵雷达实验平台中得到应用,通过外场实测,性能良好,为宽带雷达回波中频直接采集提供一种可行的实现方法。      

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。     

一种有效的宽带宽角相控阵接收干扰置零新方法

采用拉伸处理可以在目标方向形成接收主瓣,并能降低宽带宽角相控阵雷达接收信号的带宽,易于工程实现.为了在干扰信号功率远大于目标回波信号功率时获得较大的输出信干比,提出了一种宽带干扰置零新方法.在干扰离目标的空间角度间隔较大时,能在干扰方向准确形成零陷,新方法窄带权系数的零点约束角度会偏离实际干扰方向.偏移方向与信号形式有关,而偏移角度大小与雷达信号相对带宽、干扰离目标的空间角度间隔有关,其值在信号参数给定后可通过离线估计得到.计算机仿真结果验证了新方法的有效性.     

X波段ISAR波形激励与失真补偿

论述一种X波段可扩充相控阵高分辨逆合成孔径雷达波形激励设计过程,分析了波形激励及其内单元电路的原理及指标分配方法,该波形激励采用调制器产生宽带线性调频(LFM)信号,且采用了倍频法提高激励带宽,突破了宽带信号产生及校正、宽带激励等宽带相控阵雷达系统的关键技术,解决了宽带、窄带系统的波形激励硬件共用问题,随整机进行外场实验,性能指标满足要求。     

基于FPGA的宽带信号数字下变频设计与实现

为了实现机载雷达数据记录仪对宽带雷达回波信号的实时存储,提出了一种基于FPGA的宽带中频信号数字下变频结构。讨论了多相滤波正交化和分布式算法的基本原理,给出了宽带中频信号数字下变频的实现方案,重点对结构中正交化和抽取滤波两个模块进行了分析设计。Matlab仿真结果和FPGA仿真结果表明：该宽带中频信号数字下变频结构具有...     

基于CPCI总线的通用FPGA信号处理板的设计

雷达信号处理的庞大数据量和高实时性要求,决定了雷达信号处理系统的复杂性及设计难度.由于通用信号处理板只需对软件进行升级,从而大大降低了系统设计的时间和成本,因此成为雷达信号处理系统设计的发展趋势.FPGA在实时处理上相对DSP更具优势,更适用于雷达信号处理中.文中采用Altera高端FGPA产品Stratix Ⅲ设计了基于CPCI总线的通用FPGA信号处理板,并实际应用于某雷达系统中.     

数字阵列雷达信号模拟系统的设计

本文描述了一种数字阵列雷达信号模拟系统设备的实现方法,该模拟系统具有数字阵列雷达回波信号(目标、干扰、杂波等)模拟数据的产生和实时输出能力。通过各类目标、干扰、杂波模型的建模,描述了数字阵列雷达信号模拟系统的原理和实现方法,并给除了相对通用的硬件实现方案。该系统可以通过各类雷达等参数的调整和硬件规模的扩展,能够适应不同频段、 不同阵列规模数字阵列雷达的模拟。     

弹道中段目标多普勒成像算法研究

弹道中段目标成像技术是弹道导弹防御系统的核心技术。利用传统的宽带ISAR雷达对弹道中段目标成像无法利用统一的相位补偿函数进行相位补偿,导致成像结果的模糊。该文提出一种提取时频骨架线的信号处理算法,算法通过对提取的弹道中段目标窄带回波的时频多普勒骨架线进行幅度增强,提高目标多普勒成像分辨率,仿真数据和暗室测量数据试验表明,该算法能够实现基于窄带雷达回波多普勒信息的弹道中段目标二维成像。