基于FPGA的雷达信号源关键技术设计.pdf

本文档是一篇关于基于FPGA的雷达信号源关键技术设计的专业技术论文，主要探讨了利用现场可编程门阵列（FPGA）和单片机（SCM）来设计复杂的雷达信号模拟源的方法。本文的知识点包括： 1. 雷达技术发展的背景与需求 随着军事雷达技术的发展，战场上的雷达信号越来越复杂。为了配合新型武器的研发，需要有能够模拟真实战场环境下雷达信号的信号源。雷达信号源是测试和评估雷达系统性能的重要工具，它能够为雷达系统的研制、维护和操作提供必要的测试信号。 2. 传统雷达信号源实现方法的局限性 传统的雷达信号源通常是基于直接数字合成器（DDS）技术来实现的。DDS技术的优势在于产生的信号质量较高，但其缺点在于系统控制较为复杂，模拟的雷达信号参数较为固定，灵活性不足。特别是对于非线性调频和相位编码信号的模拟效果不佳。 3. 基于FPGA的雷达信号模拟源设计 本文提出了一种基于FPGA的雷达信号模拟源的设计方法。FPGA是一种可以通过编程来配置其内部逻辑单元和互连，从而实现特定功能的集成电路。利用FPGA强大的并行处理能力，可以高效地实现复杂雷达信号的产生和处理。通过在FPGA中实现全部逻辑电路，并配合少量外围器件，可以构建一个硬件结构简单、使用方便灵活、信号通用性强的雷达信号模拟系统。 4. SCM的集成与独立工作模式 在系统设计中，集成单片机（SCM）是该信号源的关键技术之一。SCM的应用使得该雷达信号模拟源既可以配合PC机协同工作，也可以独立运行。SCM的加入大大增强了系统的灵活性和自主性，使得信号源的功能更加全面和强大。 5. 模拟雷达信号的多样性与实现 本文提到的雷达信号源能够模拟包括频率捷变雷达、脉冲重复周期（PRI）变化雷达、PRI参差雷达、PRI抖动雷达等多种体制雷达的信号。这些信号模拟的实现依赖于在FPGA中设计的各种信号算法，例如频率捷变算法、脉冲重复周期算法等。通过编程实现这些算法，能够在FPGA平台上生成对应的各种雷达信号，从而达到高度仿真真实战场雷达信号的效果。 6. 系统参数与信号输出 系统参数列表包含了雷达类型、脉宽、重复周期等关键信息，这些参数都以数字量形式输出。模拟量的输出则通过FPGA输出的数字量经模拟数字转换器（AD转换器）及运放电路转换得到。通过设定和调整这些参数，可以模拟出不同的雷达信号特性。 7. 相位计算与输出 模拟雷达信号时，必须准确计算信号的相位。利用相位测向公式进行计算，然后根据相位量化板的特性推算出对应输出数字值，并最终得到所需的模拟信号相位输出。 文章作者金牡丹是工程师，从事电子工程技术研究，具有丰富的专业知识和实践经验。从文中可见，基于FPGA的雷达信号源设计是一种结合硬件编程技术与现代电子工程技术的前沿领域，对提高雷达系统测试的准确性和灵活性具有重要意义。 本文档详尽地介绍了如何利用FPGA和SCM技术设计和实现一个高性能的雷达信号模拟源。这个模拟源能够在模拟真实雷达信号方面展现出极高的仿真程度，并且具有高度的集成性、可靠性和易用性。