LFM雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(第一版sim)

1、LFM脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（第一版）電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院LFM脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（第一版）電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（實(shí)驗(yàn)）課程名稱(chēng)：LFM脈沖壓縮雷達(dá)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證電子科技大學(xué)研究生院制表實(shí)驗(yàn)規(guī)則為了維護(hù)正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)次序，提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，順利的完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，確保人身、設(shè)備安全，特定制如下實(shí)驗(yàn)規(guī)則：一、 實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)所要求的預(yù)備知識(shí)要充分預(yù)習(xí)，另外還要求：1、 認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)分析掌握本次實(shí)驗(yàn)的基本原理；2、 完成各實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求中制定的內(nèi)容；3、 熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)二、 實(shí)驗(yàn)時(shí)，認(rèn)真、仔細(xì)的寫(xiě)出源程序，進(jìn)行

2、調(diào)試，有問(wèn)題向指導(dǎo)老師舉手提問(wèn)；三、 實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察，如發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象（電腦故障或儀器故障），必須及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師，嚴(yán)禁私自亂動(dòng)；四、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并加以記錄五、 自覺(jué)保持實(shí)驗(yàn)室的肅靜、整潔；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須清理實(shí)驗(yàn)桌，將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、工具、連線(xiàn)按規(guī)定放好，并填寫(xiě)儀器設(shè)備使用記錄。六、 凡有下列情況之一者，不準(zhǔn)做實(shí)驗(yàn)：1、實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后遲到10分鐘以上者；2、實(shí)驗(yàn)中不遵守實(shí)驗(yàn)室有關(guān)規(guī)定，不愛(ài)護(hù)儀器，表現(xiàn)不好而又不服從管理教育者；七、 實(shí)驗(yàn)后，必須認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，下次實(shí)驗(yàn)時(shí)交實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師批閱。沒(méi)有交實(shí)驗(yàn)報(bào)告者，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有完成視為缺做一次實(shí)驗(yàn)。八、 一次未做實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)課成績(jī)視為不

3、及格，原則上與下一屆學(xué)生進(jìn)行重修以上實(shí)驗(yàn)規(guī)則，請(qǐng)同學(xué)們自覺(jué)遵守，并互相監(jiān)督。前 言“電子信息工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室”位于科C508，擁有20套專(zhuān)業(yè)軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、2臺(tái)泰克DPO7104數(shù)字示波器、2臺(tái)安捷倫E4438C信號(hào)源、2臺(tái)安捷倫頻譜儀和其他配套設(shè)備，能同時(shí)開(kāi)設(shè)40個(gè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室面向電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生開(kāi)設(shè)5個(gè)實(shí)驗(yàn)： 雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生與處理的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、軟件無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、自適應(yīng)波束形成的算法設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、信號(hào)最佳接收檢測(cè)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。通過(guò)一系列的綜合實(shí)驗(yàn)，可以加深學(xué)生對(duì)典型電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的理解，突出我校人才培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)特色，對(duì)提高

4、電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)質(zhì)量、突出培養(yǎng)特色起到了很好的推動(dòng)作用。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)為有效開(kāi)展LFM脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)和依據(jù)，首先簡(jiǎn)單介紹本實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)構(gòu)成，然后介紹LFM脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，并分節(jié)介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟。1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)電子信息工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室以軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MFS-6842為核心，結(jié)合信號(hào)源、頻譜儀和示波器，開(kāi)展針對(duì)典型電子信息系統(tǒng)的系列設(shè)計(jì)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，整個(gè)電子信息工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意框圖如下：圖1 電子信息工程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意框圖該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MFS-6842、數(shù)字示波器、射頻信號(hào)源以及頻譜儀組成。整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

5、可以組成典型的雷達(dá)系統(tǒng)，可以方便地在中頻和射頻對(duì)整個(gè)信號(hào)通道上的產(chǎn)生和處理結(jié)果進(jìn)行觀測(cè)，有助于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的理解掌握。2. 實(shí)驗(yàn)功能根據(jù)上述本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，LFM脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)需要完成以下工作：1) 中頻LFM脈沖信號(hào)的產(chǎn)生根據(jù)給出的信號(hào)參數(shù)，產(chǎn)生基帶LFM脈沖信號(hào)，并利用DUC將其變換到中頻輸出。2）LFM脈沖信號(hào)的接收和DDC根據(jù)帶通采樣定理，對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采集后，再進(jìn)行DDC，得到LFM脈沖的基帶信號(hào)。3）LFM脈沖壓縮處理采用時(shí)域脈沖壓縮方法對(duì)基帶LFM脈沖信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮處理。4）恒虛警（CFAR）處理按照CA-CFAR步驟，求出平均噪聲

6、功率，然后進(jìn)行歸一化，按照門(mén)限進(jìn)行判決。 ·實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)脈沖壓縮可以有效的提高S/N，以提高信號(hào)的檢測(cè)能力；通過(guò)恒虛警處理，在回波發(fā)生變化時(shí)（慢變化噪聲或快變化雜波）自動(dòng)的更新門(mén)限，保持虛警概率不變，防止后端數(shù)據(jù)處理飽和。1、LFM脈沖信號(hào)和脈沖壓縮處理脈沖雷達(dá)是通過(guò)測(cè)量目標(biāo)回波延遲時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的，距離分辨力直接由脈沖帶寬確定。窄脈沖具有大帶寬和窄時(shí)寬，可以得到高距離分辨力，但是，采用窄脈沖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)作用距離需要有高峰值功率，在高頻時(shí)，由于波導(dǎo)尺寸小，會(huì)對(duì)峰值功率有限制，以避免傳輸線(xiàn)被高電壓擊穿，該功率限制決定了窄脈沖雷達(dá)有限的作用距離?，F(xiàn)代雷達(dá)采用兼具大時(shí)寬和大帶寬的信號(hào)來(lái)保證作用

7、距離和距離分辨力，大時(shí)寬脈沖增加了雷達(dá)發(fā)射能量，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)作用距離，另一方面，寬脈沖信號(hào)通過(guò)脈沖壓縮濾波器后變換成窄脈沖來(lái)獲得高距離分辨力。進(jìn)行脈沖壓縮時(shí)的LFM脈沖信號(hào)為基帶信號(hào)，其時(shí)域形式可表示為 其中的矩形包絡(luò)為 式中的為調(diào)頻斜率，與調(diào)頻帶寬和時(shí)寬的關(guān)系如下式 時(shí)帶積時(shí)，LFM脈沖信號(hào)的頻域形式可近似表示為 脈沖壓縮濾波器實(shí)質(zhì)上就是匹配濾波器，匹配濾波器是以輸出最大信噪比為準(zhǔn)則設(shè)計(jì)出來(lái)的最佳線(xiàn)性濾波器。假設(shè)系統(tǒng)輸入為，噪聲為均勻白噪聲，功率譜密度為，是僅在區(qū)間取值的輸入脈沖信號(hào)。根據(jù)線(xiàn)性系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)頻率響應(yīng)為匹配濾波器的輸出信號(hào)為，其中輸入信號(hào)分量的輸出為 與此同時(shí)，輸出的噪聲平均功率為

8、 則時(shí)刻輸出信號(hào)信噪比可以表示為 要令上式取最大值，根據(jù)Schwarz不等式，則需要匹配濾波器頻響為 對(duì)應(yīng)的時(shí)域沖激響應(yīng)函數(shù)形式為 要使該匹配濾波器為因果系統(tǒng)，必須滿(mǎn)足，信噪比最大時(shí)刻的輸出信噪比取值是 當(dāng)匹配濾波器沖激響應(yīng)函數(shù)滿(mǎn)足(5-5)式時(shí)，通過(guò)匹配濾波器的輸出信號(hào)分量可以表示為下式： 由上式可知，此時(shí)的輸出信號(hào)分量實(shí)際上是輸入信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，在時(shí)刻輸出的最大值就是自相關(guān)函數(shù)的最大值。如上所述，匹配濾波器輸出信號(hào)是信號(hào)波形的自相關(guān)函數(shù)，其傅立葉變換結(jié)果就是信號(hào)功率譜，則信號(hào)帶寬越大，輸出信號(hào)越窄，距離分辨力越好。所以，當(dāng)寬脈沖的脈內(nèi)頻率或相位經(jīng)過(guò)調(diào)制后，信號(hào)帶寬增大，經(jīng)過(guò)匹配濾波器后就

9、會(huì)被壓縮為窄脈沖，從而保證了雷達(dá)的作用距離和高距離分辨力。這樣的調(diào)制信號(hào)被稱(chēng)為脈沖壓縮信號(hào)，常用的脈沖壓縮信號(hào)包括LFM脈沖、非線(xiàn)性調(diào)頻（NLFM）脈沖和相位編碼脈沖。匹配濾波器對(duì)調(diào)制后脈沖的壓縮作用，也可以從濾波器的群延時(shí)特性來(lái)理解。從上面表達(dá)式可知，除了時(shí)延引入的相位因子以外，濾波器頻響的相位函數(shù)與輸入信號(hào)是共軛關(guān)系，這也就是說(shuō)，濾波器的群時(shí)延特性正好與輸入信號(hào)的頻率-時(shí)間變化規(guī)律相反。以L(fǎng)FM脈沖信號(hào)為例，雷達(dá)發(fā)射信號(hào)頻率隨時(shí)間增加，而匹配濾波器對(duì)信號(hào)起始的低頻分量延時(shí)大，對(duì)后面的高頻分量延時(shí)小，中間頻率則按相應(yīng)比例延遲，這樣，線(xiàn)性調(diào)頻脈沖的不同分量，幾乎同相地從匹配濾波器輸出，在某個(gè)時(shí)

10、刻輸出壓縮成單一載頻的窄脈沖。要對(duì)基帶LFM脈沖信號(hào)進(jìn)行壓縮處理，對(duì)應(yīng)的匹配濾波器應(yīng)具有以下特性 式中的和分別是LFM脈沖的幅頻特性和相頻特性。為方便推導(dǎo)，進(jìn)行變量代換時(shí)，取，則得到LFM脈沖經(jīng)過(guò)匹配濾波器后輸出的信號(hào)頻譜為 經(jīng)過(guò)傅立葉反變換后，則得到脈沖壓縮輸出信號(hào)為 由上式可知，LFM脈沖經(jīng)過(guò)脈沖壓縮以后輸出的信號(hào)為函數(shù)，與壓縮前的脈寬相比，脈沖寬度壓縮了倍。2、DUC和DDC窄帶信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式常寫(xiě)為：（通信和雷達(dá)） 正交分量為兩個(gè)相互正交的分量可表示為復(fù)解析式： zB(t)為零載頻信號(hào)，稱(chēng)之為基帶信號(hào)（Baseband Signal）或零中頻信號(hào)。 其中，zBI (t)就是I信號(hào)，zB

11、Q (t)就是Q信號(hào)。因此，由已調(diào)信號(hào)x(t)獲得基帶信號(hào)zBI (t)、zBQ (t)后，其幅度、相位或頻率的調(diào)制信息可通過(guò)運(yùn)算獲得： 其中，式(1.22)中tan-1為四象限反正切。通過(guò)信號(hào)的復(fù)解析，很容易獲得信號(hào)的基帶調(diào)制信息，因此這一過(guò)程也稱(chēng)為正交解調(diào)或正交分解，其相反的過(guò)程稱(chēng)為正交調(diào)制。在數(shù)字域中完成的正交解調(diào)為DDC，反之為DUC。DDC的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示LPFx(n)LPFcoswon-sinwonzBI(n)zBQ(n)圖2 DDC結(jié)構(gòu)示意框圖DUC的典型結(jié)構(gòu)如圖3所示BPFy(n)zBI(n)zBQ(n)coswon-sinwon圖3 DUC結(jié)構(gòu)示意框圖3、脈沖積累原理單個(gè)

12、脈沖的回波信號(hào)往往存在由于目標(biāo)回波信號(hào)弱而導(dǎo)致被噪聲淹沒(méi)的情況。而對(duì)相對(duì)靜止的目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，雷達(dá)輸出信號(hào)有以下特點(diǎn)：目標(biāo)回波較為固定，噪聲信號(hào)為隨機(jī)信號(hào)。可見(jiàn)，如果將對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)的多個(gè)回波信號(hào)相加，則目標(biāo)信號(hào)因同向相加而增大，而噪聲信號(hào)具有隨機(jī)性，不能同相相加。于是，信噪比得到了提高。多個(gè)脈沖積累后可以有效地提高信噪比，從而改善雷達(dá)的檢測(cè)能力。積累可以在包絡(luò)檢波前完成，稱(chēng)為檢波前積累或中頻積累。信號(hào)在中頻積累時(shí)要求信號(hào)間有嚴(yán)格的相位關(guān)系，即信號(hào)是相參的，所以又稱(chēng)為相參積累。此外，積累也可以在包絡(luò)檢波以后完成，稱(chēng)之為檢波后積累或視頻積累。由于信號(hào)在包絡(luò)檢波后失去了相位信息而只保留下幅度信

13、息，因而檢波后積累就不需要信號(hào)間有嚴(yán)格的相位關(guān)系，因此又稱(chēng)為非相參積累。在n個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行理想相參積累的情況下，回波信號(hào)電壓增大n倍，而其功率增加n2倍，因此積累結(jié)果信噪比提高了n倍。如果將n個(gè)回波信號(hào)在檢波后進(jìn)行非相參積累，由于檢波器的非線(xiàn)性變換作用，將有一部分信號(hào)能量轉(zhuǎn)化為噪聲能量，因此降低了信噪比。也就是說(shuō)，檢波后的視頻積累效果不如檢波前的中頻積累效果好。n個(gè)回波信號(hào)在視頻上積累的結(jié)果，其信噪比的改善在n到之間，當(dāng)積累數(shù)n很大時(shí)，其信噪比改善趨近于。雖然視頻積累的信噪比改善不如相參積累，由于視頻積累所需設(shè)備簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。而相參積累比較復(fù)雜，對(duì)收發(fā)系統(tǒng)要求很高，故無(wú)特殊要求時(shí)，常采用視頻

14、積累。4、恒虛警處理（CFAR）基本方法雷達(dá)信號(hào)的檢測(cè)問(wèn)題，就是對(duì)某一坐標(biāo)位置上目標(biāo)信號(hào)“有”或“無(wú)”的判斷問(wèn)題。最初，這一任務(wù)由雷達(dá)操縱員根據(jù)雷達(dá)屏幕上的回波信號(hào)進(jìn)行人工判斷來(lái)完成。后來(lái)，出現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，并從一開(kāi)始的固定、半固定門(mén)限檢測(cè)發(fā)展到自適應(yīng)恒虛警檢測(cè)（CFAR）。CFAR檢測(cè)使得雷達(dá)在多變的背景信號(hào)中能夠維持虛警概率的相對(duì)穩(wěn)定，這種虛警概率的穩(wěn)定性對(duì)于大多數(shù)的雷達(dá)，如搜索警戒雷達(dá)、跟蹤雷達(dá)、火控雷達(dá)等都是至關(guān)重要的，因此，CFAR檢測(cè)已逐漸成為現(xiàn)代雷達(dá)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。在進(jìn)行恒虛警處理時(shí)，根據(jù)處理對(duì)象的不同分為慢門(mén)限恒虛警和快門(mén)限恒虛警。慢門(mén)限恒虛警主要針對(duì)接收機(jī)內(nèi)部噪聲，快門(mén)限恒

15、虛警則針對(duì)于雜波環(huán)境下的雷達(dá)自動(dòng)檢測(cè)。慢門(mén)限CFAR：對(duì)于高斯類(lèi)雜波，較早的檢測(cè)是噪聲電平恒定電路，它適用于接收機(jī)熱噪聲之類(lèi)的平均功率變化緩慢的情況，稱(chēng)為慢門(mén)限檢測(cè)。接收機(jī)內(nèi)部噪聲由于溫度、電源等因素而改變，它的變化是緩慢的，故適用于慢門(mén)限CFAR。下圖為慢門(mén)限恒虛警噪聲電平恒定電路模型。圖4 慢門(mén)限CFAR快門(mén)限CFAR：當(dāng)雜波特性在時(shí)間和空間上劇烈變化時(shí)應(yīng)采用快門(mén)限，需要利用參考單元估計(jì)檢測(cè)單元背景雜波的平均功率水平，顯然用這種方法得到的檢測(cè)闕值是隨著雜波的變化而自適應(yīng)變化的，在理論上檢測(cè)的虛警率因此而維持恒定?？扉T(mén)限CFAR的檢測(cè)方法有很多，常見(jiàn)的有三類(lèi)：均值（ML）類(lèi)，統(tǒng)計(jì)排序（OS）

16、類(lèi)和削減平均（TM）類(lèi)。這里只介紹幾種均值類(lèi)的檢測(cè)方法。均值（ML）類(lèi)的檢測(cè)器結(jié)構(gòu)可用下圖來(lái)概括：圖5 左右加權(quán)CFAR圖中加粗的部分稱(chēng)為保護(hù)單元，既不參與求和，也不參與判決，對(duì)于較大的目標(biāo)，它可以在一定程度上防止由于目標(biāo)自身被作為背景噪聲或雜波而參與到判決門(mén)限的計(jì)算中，導(dǎo)致目標(biāo)檢測(cè)概率降低的問(wèn)題。幾種ML類(lèi)檢測(cè)器的差別體現(xiàn)在對(duì)Z的計(jì)算上，當(dāng)和都等于0.5時(shí)，為均值CFAR（CA-CFAR）；當(dāng)且時(shí)，為平均選大CFAR（GOCA-CFAR）；當(dāng)且時(shí)，為平均選小CFAR（SOCA-CFAR）；視具體情況，往往還會(huì)將和按一定比例取值，稱(chēng)為單元平均加權(quán)CFAR。·實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?#216; 掌

17、握LFM脈沖信號(hào)的產(chǎn)生；Ø 掌握DUC和DDC模塊的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)；Ø 掌握脈沖壓縮模塊的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)Ø 掌握CFAR模塊的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn) ·實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)給出的信號(hào)參數(shù)，產(chǎn)生基帶LFM脈沖信號(hào)，并利用DUC將其變換到中頻輸出；然后根據(jù)帶通采樣定理，對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采集后，再進(jìn)行DDC，得到LFM脈沖的基帶信號(hào)；采用時(shí)域脈沖壓縮方法對(duì)基帶LFM脈沖信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮處理；按照CA-CFAR步驟，求出平均噪聲功率，然后進(jìn)行歸一化，按照門(mén)限進(jìn)行判決·實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件）：示波器，計(jì)算機(jī)，軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)·實(shí)驗(yàn)步驟：1、MA

18、TLAB仿真按照前面所述的原理，先完成LFM脈沖基帶信號(hào)的設(shè)計(jì)和仿真，得到仿真采樣率40MHz下，帶寬10MHz，脈沖寬度6.4ms的LFM脈沖基帶信號(hào)的時(shí)域波形如下：050100150200250300-1-0.500.51050100150200250300-1-0.500.51 圖6 LFM脈沖基帶信號(hào)時(shí)域波形頻域圖形如下： 圖7 LFM脈沖基帶信號(hào)頻域波形在經(jīng)過(guò)DUC變換到中頻后，時(shí)域波形為圖8 LFM脈沖中頻信號(hào)時(shí)域波形頻域圖形為 圖9 LFM脈沖中頻信號(hào)頻域波形按照一幀數(shù)據(jù)由16個(gè)PRI組成，用MATLAB編程產(chǎn)生一幀中頻回波信號(hào)，幅度受多普勒頻率調(diào)制，然后再進(jìn)行數(shù)字下變頻，數(shù)字下

19、變頻的NCO頻率選為10M，采樣率選為40M，則經(jīng)過(guò)下變頻和抽取后的I路和Q路時(shí)域波形如下 圖10 LFM脈沖串基帶信號(hào)時(shí)域波形將上述的脈沖串波形放大后觀察，每個(gè)PRI內(nèi)的基帶回波信號(hào)應(yīng)該和圖5的基帶信號(hào)波形完全一致。接下來(lái)就是對(duì)基帶回波脈沖串的脈沖壓縮處理，處理后對(duì)輸出復(fù)信號(hào)進(jìn)行求模，得到的輸出波形如下圖圖11 LFM脈沖串基帶信號(hào)脈壓后時(shí)域波形單個(gè)PRI內(nèi)，脈沖壓縮求模后的時(shí)域波形如下圖所示圖12 脈沖壓縮輸出結(jié)果 對(duì)上述脈壓后的結(jié)果進(jìn)行恒虛警處理，則可以檢測(cè)出目標(biāo)所在位置2. FPGA編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試 在完成MATLAB仿真對(duì)關(guān)鍵參數(shù)完成設(shè)計(jì)后，還需要采用HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)整個(gè)信號(hào)產(chǎn)生和處理檢測(cè)過(guò)程，整個(gè)FPGA程序框架如圖12所示。圖13 FPGA模塊組成結(jié)構(gòu)框圖在模塊劃分完成以后，需要對(duì)圖13中給出的每個(gè)模塊分別編寫(xiě)程序和軟件仿真，驗(yàn)證了模塊和整個(gè)程序的時(shí)序正確性后，將編譯后結(jié)果下載到軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（具體連接和下載過(guò)程按照軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用手冊(cè)進(jìn)行），然后將重要模塊的輸出送到D/A來(lái)觀察系統(tǒng)工作是否正常。由于篇幅所限，指導(dǎo)書(shū)不給出具體代碼，而是給出每個(gè)模塊的主要功能和輸入輸出接口關(guān)系和相關(guān)測(cè)試信號(hào)的波形，以資實(shí)現(xiàn)時(shí)參考。(1)