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正文摘录:

2007歪第5期总第244图1给出了线形调频信号的处理过程，对常规脉冲的处理同理。下面就该流程图进行详细说明。系统采用一片FI。ASK{的启动方式，在系统加电后TSl01将自动将程序及旋转因子等参数载入。程序将跳入主程序开始循环执行，直到外部中断产生。由于TSl01片上存储区分为舰，M.，M：3个区，各个区域有独立的总线，程序被放入舰，外部来的数据放入舰，参数放入M.中。程序开始执行时首先从M2相应的地址中取出数据，然后将该数据进行定点转浮点的操作。由于从中频接收机中送来数据是16位的定点数据，所以一开始就要将其转化为32位的浮点数据。在系统设计时，考虑到雷达的性能要求，我们对近距离常规脉冲采用32点相参积累，距离门取120点，对线形调频信号采用64点相参积累，距离门取736点，即对常规脉冲进行120次32点复数基2的FFT，对线形调频信号进行。736次64点复数基2FF、T。原理如图2所示。(a)相参积累前数州排列、，【b)相参积累后数据掩测图2MTD算法示意图然后对经过FFT处理过的数据求模平方，求最大值，判断是否完成循环次数。图l画出了线形调频信号的处理过程，常规脉冲同理。对CF?AR运算，只取可能目标周围相邻8个单元进行G()一CF、AR运算。假设以N1点作为检测单元，需要两边各空出2个单元作为保护单元，得到目标的距离，速度信息。如图3所示。辅榆洲堆iHJH0图3G0一CFAR检澳4器结构框图然后以此信息作为差路信号的取数地址，通过DMA取得目标的差路数据，对差路数据做FFT及求模最大值并记录数据。如果对应于该点的和路数据为y：，差路数据为y。，则误差角e按以下公式计算：一№。rctan(钞吲从理论上讲，arctan(y。／K)的值应该为O或者Ⅱ，但是由于天线设计、信号处理等因素的影响，arctan(K／K)的值很难精确等于0或者7c，为此对上式做以下修正：一点sgn[REA从钞倒式中，REAL(K／K)表示K／K的实部，七为比例因子，而sgn(z)定义如下：sgn(z)：1z＞O；sgn(T)一一1z＜O：这样，一旦L／K落在复平面的一、四象限，我们就认定目标误差角为正，否则，K／K落在复平面的二、三象限，我们认为误差角为负。要保证雷达天线始终对准目标(目标跟踪)，天线饲服机构只需根据￡的正负将天线往相反方向拉动即可，而拉动多少则由e的绝对值大小决定。在执行主程序的过程中，如果外部中断产生，程序则跳出主程序，执行中断操作。这里主要进行DMA传输，当数据传输完后，跳回主程序，继续进行操作。此系统中，Tsl01的核心工作频率为200MHz，经过软件仿真，总的运算时间＜5ms.满足实时信号处理的要求。3系统测试结果上述设计在系统连调时得到了验证，在雷达模拟器发出信号下，经过中频接收机发出的中断控制，该动目标检测模块能够得到正确的目标距离和速度信息，同时整个程序需要96754个周期，在200MHz下完成一帧数据处理时间＜5ms，满足性能要求。图4和图5为本雷达某目标的检测结果。I}lOn5’10”0’1004(M】425450475500图4雷达试验某目标回波信号脉压结果图4为脉冲压缩结果，从图中可以看出目标的距离对应第452点距离门。图5对应第452距离门相参积累后的结果，结果显示对应多谱勒频率为110点频率点。同时系统的检测概率为80％，虚警概率≤10。整个测试平台原理图如图6所示。