基于ARM和FPGA的雷达方位采集模块设计

文章介绍了一种基于ARM和FPGA的雷达方位采集模块设计方法,选取Xilinx芯片XC7A100TFGG676和ARM芯片STM32F217VGT6处理器作为硬件平台,其中FPGA负责方位数据的采集和转换,ARM负责逻辑控制及与上位机交互的实现,方位数据最终通过CAN总线传送至上位机进行后续处理。     

地面警戒雷达准确的方位标定方法

提出了影响地面警戒雷达方位标定精度的主要原因是雷达电轴的标定,并针对多波束体制雷达提出了一种较完整的雷达方位标定设计方法,以高性能的数字信号处理器ADSP TS101S＋FPGA（现场可编程逻辑阵列）为硬件平台,通过运用单脉冲和差测角算法来实现雷达电轴的标定,从而使雷达能够准确地提供目标的方位信息。     

基于FPGA雷达成像方位脉冲压缩系统的设计

在对线性调频信号及脉冲压缩的原理进行简单的介绍后,给出雷达成像R-D算法中方位脉冲压缩实现的具体方法,设计方位脉冲压缩的模块化结构,然后在FPGA进行实现.文中指出了基于FPGA的系统中各个模块的作用以及具体的实现方法,给出仿真结果并进行总结.     

基于FPGA的导航雷达接口板的开发与应用

近年来FPGA（现场可编程门阵列）已成为高性能数字信号处理系统中的关键部件。介绍了以FPGA为核心控制和处理芯片的导航雷达接口板，实现对雷达方位、触发和视频信号的预处理。利用FPGA上的NIOS软核与显控计算的串口通信，显控计算机实现对该系统的控制及状态监控，而叙述了抗同频异步干扰的关键技术。     

基于FPGA和STM32的空管雷达数据协议转换器设计

雷达数据协议转换器是空管多雷达处理系统的重要组成部分。它将多路HDLC协议的雷达数据转换成单路IP数据,然后传入多雷达数据处理系统,避免系统为引接多路雷达数据而安装多个HDLC串口卡,较少的接线提高了系统可靠性。该设计提出了一种基于FPGA+STM32的雷达数据协议转换器设计方案,利用FPGA在并行处理方面的优势实现多路HDLC雷达数据的实时采集,FPGA与STM32之间采用串口协议进行通信,由STM32控制W5500以太网芯片完成数据的协议转换。最后,通过实验验证了该设计的可行性和有效性。     

一种专用雷达目标显示平台的实现

设计与实现了基于VGA接口的专用雷达目标显示平台.它通过异步接收发送接口(UART)实现对雷达目标回波数据的传送,采用FPGA作为显示控制器,在FPGA上利用算法将串行数据变换到VGA接口显示器的格式来显示,从而实现了专用的雷达目标显示器.同时该设备也可作为雷达测试设备来使用.经过验证,该系统具有成本低、结构简单、实时...     

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。     

红外捕获跟踪系统的校准

本报告介绍以空军飞机作目标校准的红外捕获跟踪系统装配角读出系统的实验结果,并把15位数字轴角编码系统所得的角数据与白沙导弹靶场的几种雷达角数据作了比较。本红外捕获跟踪系统方位一般和雷达数据相差不到0.1度,其仰角则和雷达平均仰角相差不到0.1度。本系统宽视场编码器数据与窄视场数据,在方位方面相差不到0.02度,而仰角约低0.08度。当目标分别和雷达(即用于分析再入技术的测量雷达,简称RAMP-ART,下同)以及本系统相距39和32公里时,在雷达和本系统的方位和仰角间用三角测量法测定目标的位置,精度大致在20米内。     

基于FPGA的远距离实时传输接口设计

为满足对弹载雷达回波信号、图像及遥测数据的高速、高容量、远距离、低功耗、高可靠性等特点的要求.地面测试台采用LVDS接口,运用FPGA对雷达获取信号数据进行处理与存储,通过USB接口将数据上传到计算机实现数据分析与实验.实验结果表明,该方案的传输速率600 MBps,很好的满足了对雷达获取信号的数据发送和接收的速度要求.     

基于多维信息的数据处理新技术

常规雷达数据处理技术通常利用回波的距离、方位、多普勒、幅度等信息进行目标跟踪处理,而对于工作在复杂环境下具有低分辨率、低数据率和高虚警特点的雷达,有时候会产生多径航迹和虚假航迹较多等问题.为了提高雷达的跟踪性能,需要综合利用尽可能多的信息进行回波数据的处理.文中设计一种基于多维信息的数据处理新技术,该技术综合利用回波的距离、方位、多普勒、幅度、信噪比、目标航迹等多维信息进行自动跟踪,并利用频谱特征信息进行人工干预.     

基于DDS技术的三坐标雷达目标模拟器

针对一种三坐标雷达故障检测和在线模拟训练需求,文中设计一款雷达目标模拟器。该目标模拟器基于直接数字频率合成技术,采用数字信号处理器+现场可编程阵列+直接数字频率合成硬件架构,通过软件配置生成一组和、差模拟中频回波信号,可模拟特定方位、俯仰以及距离的雷达目标回波。采用该目标模拟器进行系统联试,结果表明该模拟器控制简单、运行稳定,便于扩展。     

基于千兆以太网的机载雷达数据采集系统设计

针对高速机载雷达数据传输的实际需求,设计了一种基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制中心,采用FPGA 内部的两片高速FIFO 实现对高速雷达数据无缝缓存与传输。同时,采用FPGA 内部的千兆以太网MAC 控制器将FIFO 中的数据读取及处理,最终,通过RJ-45 接口将数据上传到上位机。地面测试结果表明:系统能够对传输速率为360 Mb/ s 高速串行雷达数据进行采集,并上传到上位机,验证了基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统设计的可靠性与稳定性。     

基于快速后向投影的超宽带冰雷达数据成像算法

该文提出一种新的冰雷达成像算法,该算法可以在获得高分辨率冰下剖面图的同时,拥有较高的处理效率.该算法是一种基于快速后向投影的超宽带(UWB)冰雷达成像方法,其修正了多层媒质情况下的雷达与目标之间的距离,以及因多层媒质造成的距离徙动几何变化.该文分析了算法的原理,给出了算法实现的具体步骤,并将其应用于点目标仿真和航空冰雷...     

LabVIEW FPGA仿真雷达系统的数据实时传输

NI公司以PXIe硬件系统为基础的LabVIEW FPGA模块可以达到严格实时性的要求,采用此系统可以实现雷达接收系统的硬件仿真。实验结合雷达数据传输过程严格的时间计算,重点介绍了LabVIEW FPGA模块FIFO的工作原理及其深度的设定方法,详细说明了LabVIEW FPGA的数据控制、传输过程,并采用特殊的数据源,仿真了雷达系统并检验了数据传输的过程,实验结果达到了预期目的,证实了实验方法的正确性。     

涡旋电磁波雷达成像分辨力研究

相位波前受轨道角动量调制的涡旋电磁波,在雷达前视成像领域得到广泛关注和研究。基于涡旋电磁波雷达成像原理和方法,该文重点对方位分辨力展开研究。首先,分析了贝塞尔幅度项对方位分辨性能的影响,结果表明,在贝塞尔幅度窗影响下,涡旋电磁波雷达方位分辨性能由有效OAM模态范围决定。其次,提出了一种有效OAM模态范围计算方法,并分别对方位角分辨率、空间分辨率以及超实孔径雷达分辨率进行了表征。最后,仿真分析了方位基本分辨性能随不同影响因素的变化规律,改变波长孔径比、成像俯仰角,能增大有效OAM模态范围,提升方位分辨性能。拟合得到了有效OAM模态范围、超实孔径雷达分辨率关于波长孔径比和成像俯仰角的近似表达式,为涡旋电磁波雷达参数设计与优化提供参考。      

具有闭环跟踪的连续波雷达动态目标模拟器设计

为满足连续波雷达任务联试、设备功能检查和人员跟踪训练需要,设计了具有闭环跟踪的动态目标模拟器。根据目标理论弹道和天线角度,完成信号幅度、多普勒频率和初始相位的精确估计,采用FPGA+DSP构架实现动态目标的射频和差信号产生。经试验验证,该模拟器产生的信号经过接收机解调后送至伺服,驱动天线电轴始终对准目标,实现动态目标的闭环跟踪。     

基于虚拟仪器技术的雷达信号模拟器设计．

为了解决采用DSP技术的雷达模拟器的硬件外围电路设计复杂、人机交互界面设计繁琐的问题,利用FPGA芯片控制能力强,设计灵活以及LabVIEw语言易于实现人机交互界面设计等优点,采用计算机结合NI公司的PCI-5640R数据收发中频卡,设计了雷达回波模拟器。利用Matlab仿真出线性调频、杂波、干扰等信号数据后,通过PCI总线把它们写入板卡的FPGA中,由FPGA控制时序,经D／A转换后将数据送出,从而实现雷达回波信号的模拟。实验结果表明,该模拟器具有良好的通用性和精确度,并且结构简单,使用灵活。该设计形式对于今后雷达信号模拟器模块化设计具有借鉴意义。     

基于FPGA的星载SAR成像信号处理技术

通过现场可编程门阵列(FPGA)设计并实现星载合成孔径雷达(SAR)成像处理,能够完成对多种模式星载SAR回波数据的高速处理。该文搭建的成像处理系统以子孔径极坐标格式算法(PFA)为核心,首先,在精确的多普勒中心频率估计基础上,采用基于尺度变换原理的距离向处理(PCS)与方位向高精度sinc插值级联的算法处理流程实现子孔径数据域重采样,极大地提升了处理精度与运算效率;然后,对各子孔径图像进行辐射校正消除扇贝效应,并采用加权平均算法获得了全孔径拼接图像;最后,基于Sentinel-1卫星实测数据对本系统进行了验证和分析,在系统工作频率200 MHz情况下,能够在5.92 s内实现8 192×8 192像素点的32位单精度浮点成像处理,实测数据成像结果验证了该系统的有效性,从而为实时处理奠定了技术基础。     

如何提高米波雷达的方位精度

分析了米波波段背靠背双天线雷达实测原始点迹数据,列出了不同情况下目标点迹参数的分布,对比了中心法、峰值法、幅度加权法三种方法获得的目标方位数据的分布与特性。比较表明：对米波雷达而言,采用幅度加权方法获取目标方位,其精度较高。