[发明专利]一种雷达极化信息处理方法

说明书

本发明公开了一种雷达极化信息处理方法，通过探测信号生成步骤、回波信号采集步骤、回波信号预处理步骤、回波信号极化处理步骤、回波信号处理结果显示步骤、FPGA重构步骤实现了雷达极化信息的探测,利用FPGA优秀的可重构特性，可以用一套资源实现两种处理方式，降低了极化信息探测的硬件成本，提升了极化信息探测的效率。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及对雷达极化信息的处理领域。

背景技术

随着现代雷达技术、信息技术、器件水平的发展和提高，雷达目标极化特性成为继其能量、频率、相位特性之后，雷达信息处理和电子对抗等领域研究的重要对象。如今极化技术已被广泛应用于遥感、机载/星载合成孔径雷达、导弹防御雷达、气象雷达、毫米波制导雷达等系统。极化信息在雷达抗干扰、抗杂波、微弱目标检测、自动目标识别等领域的成功应用证明极化散射矩阵的所有元素都具有应用价值。

FPGA(Field－Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

对于雷达的极化探测来说，要求雷达只发射一次探测信号即可得到目标的极化回波信号，探测信号往往由两个调制信号相干叠加得到，在接收时，需要利用信号调制的正交性分离出不同发射极化对应的矢量回波信号，进而才能得到完整的目标散射矩阵，现有技术中，主要存在两种极化信息的探测方法，一个是分时极化测量，这种方法测量的雷达只用包含一路发射通道，通过极化选择器来完成不同极化分量的分时发射，这种方法与常规的单天线雷达结构一致，可以有效的利用现有的雷达设备进行探测，节省成本，缺点是极化选择器会引入极化信号的交叉干扰，影响测量的准确性和精度，因此往往用来探测静态目标；还有一种方法是瞬时极化测量方法，这种方法需要包含两路发射、接收通道来进行探测，其优点是获取的极化信息更为准确，精度高，缺点是无法常规雷达设备无法直接利用，造成方法的成本相对较高。当前，两种探测方法往往是独立存在，处理系统都是针对特定的探测方式来设计的，无法做到通用和灵活适配。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、构思巧妙的雷达极化信息处理方法和处理器，通过FPGA自身的灵活性和可重构性，根据实际应用的需求调整处理方式，可以很好的适应不同的测试方法和雷达设备。

本发明通过以下的方案来实现：

一种雷达极化信息的处理方法，包括以下步骤：

探测信号生成步骤：根据探测目标的不同，控制终端选择不同的雷达配置文件，并将配置文件烧入到FPGA的ROM中，雷达运行时，FPGA主控芯片将配置文件加载到高速RAM中，在所述FPGA主控芯片中生成先进先出队列，根据配置文件中的时序参数，将配置文件中的探测信号数据写入到所述先进先出队列中，再经过数模转换后，通过滤波得到探测信号并通过雷达天线进行发射；

回波信号采集步骤：所述FPGA主控芯片控制雷达的天线构成传输通道接收来自目标的模拟回波信号；

回波信号预处理步骤：所述FPGA主控芯片将传输通道采集得到的纵向、横向回波信号进行下变频、累加处理；

回波信号极化处理步骤：将预处理后的回波信号进行模数转换，然后由所述FPGA主控芯片进行加权、合并处理，随后通过先进先出队列缓存到高速RAM中。

回波信号处理结果显示步骤：控制终端通过高速总线读取所述高速RAM中的数据，并进行显示。

FPGA重构步骤：所述控制终端对配置文件进行修改，将配置文件中的工作模式修改为瞬时测量或者分时测量，由所述FPGA主控芯片加载至ROM中，当雷达运行时，将配置文件加载至高速RAM中，所述FPGA主控芯片根据配置文件对FPGA电路进行重构。