基于FPGA和时域卷积实现线性调频信号脉冲压缩方法

本文主要介绍在Xilinx公司的Zynq7000系列FPGA上实现线性调频信号脉冲压缩的方法.主要介绍了时域方法实现脉冲压缩处理,将零中频信号与回波信号进行卷积直接得出结果.由于FPGA内部集成了大量的可以并行运行的乘加单元,大大地提高了数据处理速率,FPGA可以灵活的设计并行数字信号处理算法,并且FPGA有较多的数据传输通道,可以满足大量数据传输,因此,用FPGA来实现线性调频信号脉冲压缩方法.     

线性调频和非线性调频的信号脉压分析

研究了非线性调频信号的脉冲压缩技术,给出了以窗函数为调频函数的非线性调频信号来增大瓣比和信噪比的实现方法。最后对所有的仿真结果进行了综合比较分析,并从中选出了一个脉压性能最优的调频信号。     

线性调频信号脉冲压缩仿真与分析

介绍了对线性调频信号进行脉冲压缩及其旁瓣抑制的方法,分析了多普勒频移对结果的影响,并对脉压后信号主副瓣比,幅度和脉宽的变化进行了分析。仿真结果表明,脉冲压缩能在雷达发射功率受限时,提高目标的探测距离,并保持较高的分辨率。     

一种非线性调频脉冲压缩的多普勒补偿方法

非线性调频信号具有低截获性的特点,其脉压具有信噪比损失小的优势,但其主副瓣比指标对多谱勒较敏感,当存在大的运动目标时会影响其附近的小目标的检测。文中在分析PD（脉冲多普勒）雷达的常规处理流程的基础上,通过交换脉冲压缩与FFT（快速傅里叶变换）的顺序,在频域的各滤波器组分别对脉压系数进行多谱勒频移补偿,大大改善了非线性调频信号的主副瓣比指标对多谱勒的敏感性。从理论仿真看,该方法可以有效改善非线性调频波形的主副瓣随多普勒的变化特性,同时对脉压的信噪比损失也有一定的改善;该方法计算量小,具有实时性。     

基于FPGA实现直接数字频率合成脉冲线性调频信号

通过研究直接数字频率合成(DDS)技术的原理和电路结构,分析基于DDS技术合成脉冲线性调频信号(DDSLFM)的可行性,给出两种DDS相位地址信号产生电路的原理结构。在此基础上分析DDS-LFM系统参数的设置问题,利用FPGA设计实现DDS-LFM系统的硬件电路。最后利用Matlab仿真软件对该系统输出的波形数据进行频谱分析,给出了归一化的幅频特性曲线和时频特性曲线。     

一种线性调频信号超低旁瓣脉冲压缩方法

雷达脉冲压缩希望具有超低距离旁瓣的特征,线性调频信号采用加窗方式可达到约-35 dB的距离旁瓣电平。基于超低旁瓣电平信号设计方法,在不考虑信噪比损失条件下,提出了一种新的超低旁瓣的脉冲压缩方法,基本思想是针对给定线性调频信号,频率滤波权值采用超低频旁瓣频域信号与线性调频信号频域的比值,可以将接收端旁瓣电平输出最低到-120 dB。同时,从理论上和数值结果中分析了信噪比损失、延迟敏感性等问题。     

线性调频信号数字脉冲压缩技术分析

在线性调频信号脉冲压缩原理的基础上,利用Matlab对数字脉冲压缩算法进行仿真,得到了雷达目标回波信号经过脉冲压缩后的仿真结果。运用数字脉冲压缩处理中的中频采样技术与匹配滤波算法,对中频采样滤波器进行了优化,降低了实现复杂度,减少了运算量与存储量。最后总结了匹配滤波的时域与频域实现方法,得出在频域实现数字脉冲压缩方便,运算量小,更适合线性调频信号。     

双曲调频信号脉冲压缩分析与仿真

介绍了双曲调频信号,其具有较大的时宽带宽积和良好的多普勒不变性,脉冲压缩之后基本不存在时频耦合问题。文中在理论分析的基础上,通过Matlab仿真,说明了HFM信号的脉压输出响应受多普勒频移的影响较小,在实际速度范围内能较好地获取目标的距离信息。     

基于DSP的线性调频信号的脉冲压缩

对基于DSP实现的线性调频信号的脉冲压缩技术进行了研究．分析了线性调频信号脉冲压缩技术的工作原理．给出了线性调频信号脉冲压缩的理论仿真和调频信号脉冲压缩在DSP中的实现方法,并验证了二者结果的一致性。     

基于GPU的线性调频信号脉冲压缩算法实现

利用NVIDA公司开发的CUDA技术对线性调频信号脉冲压缩算法进行了研究。用CUDA C和C语言分别在GPU、CPU平台对该算法进行仿真,并对程序执行时间做出了比较。实验结果表明,在GPU平台上实现脉冲压缩算法的运算效率明显优于在CPU上。     

多普勒频移对线性调频信号脉冲压缩的影响

早期雷达系统中存在着非常典型的难题,即检测能力与分辨率的矛盾.脉冲压缩为解决这一问题提供了有效的技术途径.线形调频信号脉冲压缩,因其较好的解决了雷达分辨力同平均功率间的矛盾,在近年来的雷达系统中被大量应用.文中主要讨论多普勒频移的产生原因及其对线形调频信号脉冲压缩的影响,用Matlab软件仿真了一个线性调频信号,在不同多普勒频移下的脉冲压缩的结果,并对这种影响加以分析.结果显示在多普勒频移的影响下,脉压结果仍有很好的主副辨比.     

基于FPGA的数字脉冲压缩系统实现

针对采用线性调频信号的宽带雷达系统,完成单通道高速数据采集和数字脉冲压缩系统的工程实现。系统使用ADS5500完成14位6、0 MSPS的数据采集,使用FPGA实现1 024点的数字脉冲压缩。脉冲压缩模块采用快速傅里叶变换IP核进行设计,可以在脉冲压缩的不同阶段对其进行复用,分别完成FFT和IFFT运算,从而使硬件规模大大减少。系统采用块浮点数据格式以提高动态范围,同时减小截断（或舍入）误差对输出信噪比的影响。     

3种雷达脉冲压缩信号的性能比较

介绍了线性调频、非线性调频、相位编码3种脉冲压缩信号的基本原理以及每个信号的数学模型。在Matlab的仿真基础上,设定相同的参数下,通过对脉压幅度和主副瓣之比的分析,比较出3种雷达脉冲压缩信号的脉压效果。比较发现正弦调频信号的效果最佳。     

脉冲压缩原理及FPGA实现

为解决雷达作用距离和距离分辨力的问题,分析了线性调频脉冲压缩的原理及工程实现方法,并利用Matlab软件对加权前后的线性调频信号脉冲压缩波形进行对比。简述了分布式（DA）算法的基本原理,给出一种基于FPGA分布式算法的时域脉冲压缩实现结构,利用QuartusⅡ软件完成脉冲压缩处理模块设计以及波形仿真。通过分析可以得出基于分布式算法实现的脉冲压缩可以减少资源利用率,大大节省硬件资源。     

基于NLFM的超低旁瓣脉冲压缩方法研究

在新型的天气雷达中,由于地面杂波反射强度能达到30~55dB,为了测量雨水强度,要求旁瓣电平小于60dB。相对于线性调频信号通过幅度加权得到低旁瓣输出,非线性调频信号(NLFM)无需加权就可以得到很低的主副瓣比,因此没有加权引起的信噪比损失和主瓣展宽等问题。但是对非线性调频信号直接匹配滤波只能获得-40dB左右的主副瓣比,无法满足天气雷达实际应用的需要,因此文中提出一种基于非线性调频信号的改进设计方法,仿真结果表明,该方法可以有效降低旁瓣电平,获得-73dB的主副瓣比,但也会引入一定的信噪比(SNR)损失。     

准数字示样DRFM对线性调频脉压雷达的干扰和仿真

传统的干扰信号通过线性调频雷达脉冲压缩处理后,能量损失严重,不能很好的完成干扰的任务.本文简述了DRFM的原理、分类和优缺点,提出准数字示样DRFM的干扰方式,分析这种方式对线性调频脉压雷达干扰的有效性并对此进行仿真.     

调频编码频率信号

针对步进频率信号存在的距离－多普勒耦合的和速度利用率低的缺点，提出一种新信号形式，可同时解决这两方面的问题，改善了信号的性能。     

基于FPGA的模糊跨周调制模式的实现

文章提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的功率变换的模糊型跨周调制模式(FPSM,Fuzzy Pulse Skip Modulation)的实现方法,并将其应用于单端反激式开关电源的功率变换系统.实验研究表明,FPSM除具有跨周调制(PSM)效率高、响应速度快、鲁棒性强等优点外,较之PSM,它还能有效地降低变换器的输出电压纹波,消除音频噪声的影响.     

不同噪声对线性调频脉冲压缩雷达的干扰仿真

脉冲压缩雷达的抗干扰能力很强,普通噪声对其干扰效果有限。为了找出一种有效的干扰方式,研究了白噪声和有色噪声对脉冲压缩雷达目标回波信号的影响,仿真了线性调频信号脉冲压缩的过程,比较了各种噪声的干扰效果。