[发明专利]一种基于FPGA的PD雷达脉压匹配系数自适应装置

说明书

本发明提出一种基于FPGA的PD雷达的脉压匹配系数自适应装置，其特征在于，所述脉压匹配系数自适应装置包括天线前端模块，模拟数字变换模块，DDS模块，时序控制模块，脉压匹配生成模块，信号处理模块；天线前端模块接收的回波信号分别经过模拟数字变换模块中多个第一模拟数字变换器做信号变换采集后，输入信号处理器做后续的信号处理；模拟数字变换模块中的第二模拟数字变换器对DDS模块输出的LFM信号的采集，采集LFM信号的采集输入到匹配系数生成模块的处理。本发明仅通过对DDS模块输出不同的LFM信号自适应匹配不同的脉压匹配系数，实现脉冲压缩最优信号处理，降低噪声的积累。节省了波形设计以及代码重构的时间。

技术领域

本发明属PD雷达技术领域，特别涉及一种基于FPGA的PD雷达脉压匹配系数自适应设计及装置。

背景技术

中国授权专利CN109375175B公开了一种支持多波形的雷达信号发射与接收系统及方法，其支持多波形的雷达信号发射与接收，该系统包括：FPGA模块、DSP模块组成；其中，FPGA模块包括波形发送模块、回波接收模块和芯片配置模块。具有控制灵活、扩展性强、适应度高等特点，利用波形之间的动态切换，提高系统抗干扰性，满足动目标快速跟踪、识别的要求。

国际专利公开WO2020198470A1公开了一种软件限定的雷达系统，也采用了射频收发模块、模模拟数字转换模块、FPGA模块、DSP模块组成可执行脉冲控制和波形调节的雷达系统。

PD雷达若要变换发射的波形，会修改相应的配置参数，比如，LFM信号、发射波形的重复周期、脉冲宽度和脉冲积累数等。其中若涉及到修改LFM信号的，必定会影响到后续在FPGA中实现的PD雷达的信号处理流程。

一般情况下，在保持LFM信号不改变时，常常采用的方案是将与LFM相对应的匹配系数固化到ROM中。但这种方案只能适用于LFM信号单一的PD雷达系统，不利于系统的自适应化。当需要使用新的波形时，需要重新设计波形和脉压匹配系数以及重新编译代码，如此增加了工作量与时间消耗。因此，设计一种基于FPGA的PD雷达脉压匹配系数自适应装置很有意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是设计出基于FPGA的PD雷达脉压匹配系数自适应装置，完成PD雷达脉压系数自适应化的操作。配合整个PD雷达系统完善波形设计参数配置化。

本发明提出了一种基于FPGA的PD雷达的脉压匹配系数自适应装置，所述脉压匹配系数自适应装置包括：天线前端模块(1)、模拟数字变换模块(2)、DDS模块(3)、时序控制模块(4)、脉压匹配系数生成模块(5)和信号处理模块(6)；

天线前端模块(1)接收的回波信号分别经过模拟数字变换模块(2)中多个第一模拟数字变换器做信号变换采集后，输入信号处理模块(6)做后续的信号处理；模拟数字变换模块(2)中的第二模拟数字变换器对DDS模块(3)输出的LFM信号进行采集，采集的LFM信号输入到脉压匹配系数生成模块(5)进行处理；天线前端模块(1)对DDS模块(3)输出的中频LFM信号进行上变频处理，经天线发射处理完成的射频信号；

所述模拟数字变换模块(2)，是一组高速AD转换模块，用于实时采集天线前端模块(1)接收的下变频中频信号；

所述DDS模块(3)，用于根据配置的发射波形参数，生成前端天线模块(1)需要的发射信号波形；

所述时序控制模块(4)，用于产生天线前端模块(1)的收发控制信号，同时控制单独一路AD在前端发射时，回环采集DDS模块(3)生成的LFM信号；

所述脉压匹配系数生成模块(5)，用于回环采集上述单独一路AD采集的LFM信号生成最佳的匹配接收机；

所述信号处理模块(6)，用于接收回波信号处理，完成数字下变频及脉冲压缩处理。