[发明专利]雷达信号处理机中的截位电路及其截位方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，特别涉及雷达信号处理机中的截位，可用于雷达信号处理中的脉冲压缩和动目标检测。

背景技术

雷达以辐射电磁波并检测目标反射的回波为方式工作，通过回波提供目标的信息，通过测量电磁波传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。目标的方位通过方向性天线测量回波信号的到达角来确定。动目标的多普勒效应使雷达接受的回波信号产生频移，因而即使固定目标的回波信号幅度比动目标的回波信号幅度大多个数量级时，雷达也可根据频移将希望检测的动目标和不希望检测的固定目标区分开。雷达通过距离分辨力和角度分辨力这两个参数来对目标的尺寸和形状特征进行识别，其中，距离分辨力由雷达信号的带宽决定，角度分辨力由雷达天线的电尺寸决定。

由上可知分辨力是衡量雷达系统性能的重要参数，也是衡量雷达信号处理机性能的重要指标。通常的雷达信号处理操作由数字下变频、脉冲压缩、动目标显示、动目标检测和恒虚警组成。其中脉冲压缩和动目标检测需要对数据进行截位，即从位宽为26比特的数据中提取其中有用的16比特位，作为输出数据，不同的截位方法导致雷达系统具有不同的精度进而影响雷达信号处理机的分辨力。

传统的截位方法有两种，一种根据回波数据的值，人工进行截位，这种根据人工经验进行截位的方法会造成系统的自动化程度低、精度低，且容易出现漏洞进而影响雷达系统的工作，造成虚警误警；另一种方法是直接截取数据的高位，这种方法自动化程度高，但是精度不高。如在论文《基于FPGA的数字脉冲压缩系统实现》中提到的截位方法就是采用截取高位的方法，这会使一些有用的信息被丢掉，影响精度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足，提出一种能避免原有数据的有效信息被丢失的雷达信号处理机的截位电路及其截位方法，使被截位数据的有效信息得到充分的利用，提高雷达信号处理机中脉冲压缩单元和动目标检测单元的精度。

实现本发明目的技术思路是，利用前一组数据的最大值来决定当前组数据的截位位置，以保证原有数据中的有效信息被充分利用。其具体实现步骤如下：

为实现上述目的，本发明雷达信号处理机中的截位电路，包括：归一化单元、选大单元和截取单元；

所述归一化单元，包括反相器、累加器和第一二选一多路选择器；反相器用于对输入数据D进行取反，取反后的数据进入累加器；累加器对该数据进行加1，得到补码数据R；第一二选一多路选择器根据输入数据D的最高位选择输出数据，如果输入数据D的最高位为1，则第一二选一多路选择器的输出数据为R，否则第一二选一多路选择器的输出数据为D；

所述选大单元，包含二输入或门、第一数据寄存器、第二二选一多路选择器、二十五选一多路选择器和第一计数器；二输入或门对当前脉冲重复周期PRT内所有数据取或后，通过第一数据寄存器输出寄存操作的结果P给二十五多路选择器，并将寄存结果P反馈给二输入或门；第二二选一多路选择器根据第一计数器的值选择输出数据Q；第一计数器对脉冲重复周期PRT内输入数据的个数进行计数；二十五选一多路选择器根据输出数据Q的值，选出Q的最高非零位所在的位置n，n为自然数，0≤n≤25；

所述截位单元，包含第三二选一多路选择器、第二计数器、第二数据寄存器和十二多选一多路选择器；第二计数器对脉冲重复周期PRT内输入数据的个数进行计数；第三二选一多路选择器根据第二计数器的值选择输出数据，如果第二计数器的值等于脉冲重复周期PRT内数据的个数，则输出数据m为选大单元的输出结果n，否则输出数据m为该第三二选一多路选择器的输出值经过第二数据寄存器寄存之后的反馈值r；该第三二选一多路选择器的输出数据m作为十三选一多路选择器的选择信号，如果m＝24或者m＝25，则该十三选一多路选择器输出结果为归一化单元输入数据D的前16位；如果14≤m≤23，则输出结果的最高位为归一化单元输入数据D的最高位，输出结果的后15位为归一化单元输入数据D的第m+1位到m-13位；如果0≤m≤13，则输出结果的最高位为归一化单元输入数据D的最高位，输出结果的后15位为归一化单元输入数据D的后15位。

所述的归一化单元、选大单元和截取单元依次串联连接。

所述的选大单元中的第二二选一多路选择器，是根据第一计数器的值选择输出数据Q，如果第一计数器的值等于脉冲重复周期PRT内数据的个数，则第二二选一多路选择器的输出数据Q为选大单元中第一数据寄存器的输出结果P，否则第二二选一多路选择器的输出数据Q为0。