[发明专利]基于RFSoC芯片的雷达信号预处理方法

权利要求书

1.一种基于RFSoC芯片的雷达信号预处理方法，所述RFSoC芯片集成了RF采样数据转换器、稳定可靠的ARM级处理系统以及FPGA架构，该RF采样数据转换器包括混频器、数控振荡器、抽取/插值，支持用于IQ处理的复信号，可直接对流入的RF信号采样，对采样后的信号在数字域中进行下变频处理，其特征在于，实现步骤包括如下：

(1)设置雷达信号的载波频率，脉冲重复频率、调频带宽、目标与雷达的垂直距离，在雷达回波模拟器中产生雷达模拟回波，并在MATLAB软件中产生雷达回波的脉冲压缩匹配函数的数据；

(2)利用RFSoC芯片对雷达模拟回波直接进行RF信号采样，生成数字数据流：

(3)将步骤(2)中采集的数据进行正交分解，分成I、Q两路信号，并分别在RFSoC芯片中的RF采样数据转换器中做数字下变频处理，再对处理后的数据进行整数M倍的抽取，以降低信号的采样频率，减少数据量；

(4)在RFSoC芯片中的FPGA架构中，根据雷达回波的波门信号，从M倍抽取数据中采集相应点数的数据，并用FIFO缓存采集后的数据，当FIFO中数据快要存满时，读出I、Q两路数据，并对这两路数据进行相应点数的FFT变换；

(5)将FFT变换后的数据与(1)中相应的脉冲压缩匹配函数数据复数相乘，再将相乘结果进行逆FFT变换，得到脉冲压缩结果，完成对雷达回波数据的预处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中(3)利用RFSoC芯片对雷达模拟回波直接进行RF信号采样，实现步骤如下：

(2a)通过SMA射频连接线将雷达模拟回波信号传送至含RFSoC芯片的雷达信号处理板的SMP接口，并通过RFSoC芯片的引脚配置，将信号传输至RF采样数据转换器的输入端；

(2b)利用RF采样数据转换器配置软件对RFSoC芯片中的ADC时钟模块参数设置，产生高频的采样时钟，实现对雷达回波信号的直接RF采样。

3.根据权利要求1所述的方法，其中(2)分别在RFSoC芯片中的RF采样数据转换器中做数字下变频处理，再对处理后的数据进行整数M倍的抽取，实现步骤如下：

(3a)在上位机通过RF采样数据转换器配置软件设置频率参数，通过RFSoC芯片中的数控振荡器产生雷达回波载频的本振信号；

(3b)雷达回波的数字采样信号与本振信号在RFSoC芯片的混频器中混频，混频后的信号通过低通滤波器，滤除高频部分信号；

(3c)根据在上位机中RF采样数据转换器配置软件对RFSoC芯片中抽取滤波器的抽取率参数设置，实现对滤波后信号的M倍抽取。