论文研究-基于DSP与FPGA的雷达信号分选系统的硬件设计 .pdf

在现代电子对抗环境中，雷达信号分选识别的重要性不言而喻。通过准确识别敌方雷达类型，可以有效地对敌方雷达进行干扰，从而在电子战中占据优势。随着电子技术的飞速发展，可编程器件FPGA和数字信号处理器DSP越来越多地应用于雷达信号处理领域。FPGA具有灵活的时钟管理、强大的逻辑运算能力和高密度的逻辑单元，适合用于实现高速的数字信号预处理；而DSP则以其高运行速度和强大的数据处理能力，成为执行复杂算法的理想选择。 本文介绍了一种基于DSP与FPGA的雷达信号分选系统的硬件设计。系统设计的重点在于如何利用FPGA和DSP各自的优点，实现高效的信号处理和准确的信号分选。在信号预处理阶段，FPGA负责对雷达信号进行脉宽测量、到达时间测量，并处理外部接口电路传输过来的数据，同时负责与DSP和双口RAM通信接口的设计。DSP则利用SDIF直方图算法对FPGA输出的数据进行处理，分选出具有不同脉冲重复周期PRI的信号。 在系统电路设计中，前端模拟放大整形电路采用了AD844和LM393芯片，以对输入信号进行放大和整形，确保信号的质量满足FPGA输入要求。输入信号经过LVTH16245芯片缓冲后，传递给FPGA进行处理。FPGA的串行配置模式和DSP的选型也是实现系统设计的重要方面。本文选择的FPGA是Xilinx公司的Virtex-4系列的XCV4LX25芯片，它不仅具备高性能的数字信号处理能力，还能够满足复杂逻辑应用的需要。而DSP则选用了ADI公司的TigerSHARC系列的ADSP-TS201芯片，这款处理器运行速度快，具备强大的I/O接口能力，但需注意其功耗较大，在高频率工作时会产生明显热量，因此需要在PCB设计时充分考虑散热问题。 除了FPGA和DSP，系统设计中还引入了外部存储接口设计，使用了一块64MBit的SDRAM来实现数据的高速率传输。SDRAM能够通过管道结构实现高速数据读写，这对于处理大量雷达信号数据来说至关重要。在设计中，还需要注意SDRAM的驱动能力，避免在多个芯片并联使用时出现驱动不足的问题。 在实际的雷达信号分选系统硬件设计中，各个部分需要协同工作以实现高效的信号处理流程。通过对雷达信号基本特征参数的提取和算法应用，系统能够从混杂的信号环境中准确、可靠地挑选出具有威胁的信号，为电子对抗提供有力的决策支持。随着未来技术的进一步发展，基于DSP与FPGA的雷达信号分选系统有望实现更高的性能和更低的功耗，成为电子对抗领域的核心设备。