基于ADSP TS201的雷達信號處理機設計
摘要:開發(fā)了一套以4片TS201和一片FPGA為核心的雷達信號處理系統(tǒng)。DSP僅通過鏈路口實現點對點通信,內存空間獨立。系統(tǒng)僅用一副板卡即完成了雷達數據處理,使其具有硬件結構簡單、體積小、程序易調試、整體可靠性高等特點,可以實現副瓣對消、四路信號的脈沖壓縮與動目標檢測等功能,該系統(tǒng)已成功應用于實際工程中。
關鍵詞:TS201;脈沖壓縮;動目標檢測
現代雷達信號處理已成為雷達功能實現的關鍵,本文根據某型雷達信號處理機的系統(tǒng)需要,對其硬件結構及軟件設計做了系統(tǒng)優(yōu)化。設計了1套以4片TS201和1片FPGA為核心信號處理板,該系統(tǒng)僅用l副板卡即實現空時二維信號處理。實現了自適應副瓣相消,4路脈沖壓縮與MTI/MTD,副瓣匿影和差波束測角等算法,可以完成對目標距離,方位偏差量的測算,滿足系統(tǒng)需求。
1 系統(tǒng)組成分析
回波信號在天線上進行部分微波合成,形成和、差通道信號及兩路輔助天線信號,進行IQ正交插值,1/8抽取后,形成4路待測數據,數據率共為128 MB/s。系統(tǒng)算法結構,如圖1所示,主要由旁瓣相消模塊,數字脈壓模塊,MTD處理模塊由3部分組成。和路信號MTD(FFT-CFAR)后經副瓣匿影若判定有目標則再由和、差兩路數據計算方位偏差量。
以雷達工作的低重頻模式為例,IQ數據為5 388點,重頻為140 Hz,考慮到一定的時間余量,4路信號的傳輸及處理必須在6.7 ms的時間內完成。因此系統(tǒng)的數據速率、數據量及運算規(guī)模決定了系統(tǒng)設計必須具有以下特點:
(1)具有高性能浮點處理芯片,可完成旁瓣相消、脈沖壓縮、相參積累、雜波圖、恒虛警處理。
(2)內部各處理芯片間可進行高速數據傳遞且可外部擴展存儲芯片,保存大量數據。
(3)具備對外的數據接口和控制接口,并可輸出故障檢測信號。
(4)軟件設計中必須進行大量優(yōu)化,保證上述所有處理模塊在1個脈沖周期內完成。
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