[发明专利]一种两侧滑窗取平均一维检测的FPGA实现方法

说明书

本发明提供了一种两侧滑窗取平均一维检测的FPGA实现方法，所述方法包括：步骤1：输入原始数据，并对雷达工作参数进行设置；步骤2：对步骤1输入的原始数据进行处理；步骤3：对步骤2的处理结果进行对比验证。本发明有效的解决了雷达信号处理系统工作重频大，处理点数多与DSP芯片处理速度不足的矛盾，用FPGA设计实现了两侧滑窗取平均的一维检测，已经在实际工程中进行了验证，取得了良好的效果，具有较强的实用性和通用性，对以后的类似设计具有一定的指导意义。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理领域，具体涉及一种两侧滑窗取平均一维检测的FPGA实现方法。

背景技术

对于如今的雷达信号处理系统，普遍采用FPGA加DSP的处理架构，大多数雷达信号处理采用先做距离向脉压，再做方位向脉压即积累后再进行二维检测的处理方式，FPGA做完距离向脉压和积累后将数据传给DSP，由DSP进行检测和后续的处理。

但对于本发明中的雷达，天线转速较快，波束较窄，积累后的结果检测不到目标，所以采用对距离向脉压结果直接进行一维检测的方法，能够获得较好的检测效果。对于做二维检测算法的雷达信号处理系统，几十个甚至几百个雷达重复周期进行一次检测，检测周期较长，对于算法实现的速度要求较低；而对于本发明中的一维检测，需要每个重复周期进行一次检测，检测周期短，检测点数大，对于处理速度的要求远高于二维检测。随着FPGA设计技术的不断发展和芯片规模的不断扩大，用FPGA实现复杂信号处理算法成为了一种必然趋势，相比于DSP，FPGA在速度和资源两方面存在着很大的优势。

由于大规模集成电路，特别是可编程逻辑器件FPGA的高速发展，如今的雷达信号处理系统，越来越多的采用FPGA进行复杂的信号处理接口控制和算法设计。FPGA有着内部资源多，工作稳定可靠，速度快的优势，针对本发明中的具体情况，如果使用DSP实现一维检测，存在着以下困难：每个重复周期要对距离向脉压结果进行一维检测，检测周期短，数据量过大，在如此短的时间对如此大量的数据进行检测，还要同时进行其他的数据处理，处理速度是DSP难以承受的。

发明内容

针对上述问题，本发明根据一维检测基本原理，提供一种两侧滑窗取平均一位检测的FPGA实现方法，该方法有效的解决了进行一位检测的雷达信号处理系统检测周期短，检测数据量大与DSP芯片处理速度不够的矛盾，经过在具体工程中的验证，实际检测结果与理论仿真结果一致，各项指标均达到了雷达信号处理的要求，效果理想。

根据本发明的一个方面，提供了一种两侧滑窗取平均一维检测的FPGA实现方法，所述方法包括：

步骤1：输入原始数据，并对雷达工作参数进行设置：

该步骤根据一维检测基本原理，用matlab模拟雷达信号处理实际工作流程，将原始数据输入，并根据实际情况对雷达进行工作参数的设置。

步骤2：对步骤1输入的原始数据进行处理；

步骤3：对步骤2的处理结果进行对比验证：

该步骤将FPGA的处理结果与理论仿真结果进行对比，从而验证FPGA设计的正确性。

进一步的，在所述步骤1中，输入的原始数据为基带信号，设置的雷达工作参数具体如下：采样率为40MHz，基带信号带宽包括20MHz和10MHz两种，其中带宽20MHz的信号包括2us脉宽和20us脉宽两种，带宽10MHz的信号脉宽为80us。

进一步的，在所述步骤2中，对步骤1输入的原始数据进行处理具体为：

对输入的原始数据进行距离脉压运算，然后对距离脉压运算后的数据进行一维检测。