[发明专利]一种基于FPGA的雷达信号处理教学平台及其工作方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，包括显控计算机、雷达回波模拟模块、雷达信号处理模块和示波器，所述显控计算机、雷达信号处理模块、示波器均与雷达回波模拟模块连接，且雷达回波模拟模块、雷达信号处理模块分别与示波器连接，其中：

显控计算机，用于配置雷达回波模拟模块的雷达回波中频信号，以及分析雷达信号处理模块回传的雷达探测目标信号；

雷达回波模拟模块，用于模拟雷达回波中频信号，并发送至雷达信号处理模块；

雷达信号处理模块，用于接收雷达回波模拟模块发送的雷达回波中频信号，并进行信号处理得到雷达探测目标信号，将该雷达探测目标信号经过雷达回波模拟模块发送至显控计算机；

示波器，用于显示雷达回波模拟模块的雷达回波中频信号的波形，以及雷达信号处理模块处理后所得雷达探测目标信号的波形。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，所述显控计算机还包括软件仿真模块，用于仿真雷达回波中频信号和雷达探测目标信号，并与示波器显示的结果进行对比。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，所述雷达回波模拟模块，用于模拟雷达回波中频信号，具体如下：

雷达回波模拟模块根据显控计算机计算配置参数后生成回波信号，并且实时模拟外部环境产生的干扰信息，从而完成雷达回波中频信号的模拟。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，所述雷达信号处理模块，通过显控计算机配置不同的信号处理方式，从而实现多种雷达目标检测过程教学。

5.根据权利1要求所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，所述雷达回波模拟模块包括了FPGA芯片和DAC芯片，所述FPGA芯片型号为XC7K410TFFG901，所述DAC芯片型号为DAC3164。

6.根据权利1要求所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台，其特征在于，所述雷达信号处理模块包括了FPGA芯片、ADC芯片和DAC芯片，FPGA芯片型号为XC7K410TFFG901，所述ADC芯片型号为AD9914，所述DAC芯片型号为DAC3164。

7.一种基于FPGA的雷达信号处理教学平台的工作方法，其特征在于，具体为：

步骤1、通过显控计算机设定雷达信号波形，探测目标个数、位置、速度、方位角信息，杂波类型以及噪声大小的信息，然后将配置信息发送至雷达回波模拟模块；

步骤2、雷达回波模拟模块根据配置信息产生相应的雷达回波中频信号，然后经过DAC芯片将雷达回波中频信号由数字信号转换成模拟信号；

步骤3、雷达信号处理模块接收雷达回波中频信号，由ADC芯片将模拟信号转换为数字信号，然后经过雷达信号处理，提取雷达探测目标信号，发送至显控计算机；

步骤4、显控计算机接收雷达探测目标信号进行处理得到仿真波形图，示波器显示雷达回波模拟模块的雷达回波中频信号的波形以及雷达信号处理模块处理后所得雷达探测目标信号的波形，将显控计算机所得仿真波形图与示波器显示的波形图进行对比。

8.根据权利要求7所述的基于FPGA的雷达信号处理教学平台的工作方法，其特征在于，步骤2所述雷达回波模拟模块根据配置信息产生相应的雷达回波中频信号，其中：

探测目标的位置信息根据设定的距离产生的信号延迟确定，速度信息由多普勒频率确定，方位角由多通道回波幅度比值确定，外部环境产生的干扰杂波由线性反馈移位寄存器的方法产生。