[发明专利]一种基于FPGA与VGA的雷达回波幅度起伏特性模拟方法

权利要求书

1.一种基于FPGA与VGA的雷达回波幅度起伏特性模拟方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1)，在FPGA内部使用两个LFSR即线性反馈移位寄存器分别产生非周期的第一均匀分布随机序列、第二均匀分布随机序列；

步骤2)，对所述第一均匀分布随机序列、第二均匀分布随机序列进行Box-Muller变换得到相互独立、均值为0的第一高斯分布随机序列和第二高斯分布随机序列，然后对第一高斯分布随机序列、第二高斯分布随机序列进行数学运算行得到均匀分布、指数分布、对数正态分布、瑞利分布、莱斯分布的随机序列，数学运算方式如下：

步骤2.1)，对第一均匀分布序列进行对数运算并乘以-1/λ，得到指数分布随机序列，其中λ为任意实数；

步骤2.2)，将第一高斯分布随机序列、第二高斯分布随机序列分别加上预设的常数ucosθ、usinθ，得到均值分别为ucosθ、usinθ的第三高斯分布随机序列、第四高斯分布随机序列，u和θ为任意实数，然后对第三高斯分布随机序列、第四高斯分布随机序列分别进行平方运算后求和，并对所得求和结果求平方根，得到莱斯分布随机序列；

步骤2.3)，对第一高斯分布随机序列、第二高斯分布随机序列分别进行平方运算后求和，然后对求和结果进行平方根运算，得到瑞利分布随机序列；

步骤2.4)，对第一高斯分布随机序列进行指数计算，得到对数正态分布随机序列；

步骤3)，根据需求在第一高斯分布随机序列、指数分布随机序列、对数正态分布随机序列、瑞利分布随机序列、莱斯分布随机序列中选择一种序列作为运算数据序列进行分解，将该运算数据序列中的每个随机数据将分解成两个值：归一化后的数值大小在(0,1]之间的精幅度调制值ΔRCS_i和归一化后的数值大于1的粗幅度调制值ARCS_i，其中i为运算数据数列中随机数据的序号；

步骤4)，对于运算数据序列中每一个随机数据：

将预设幅度为1的基准雷达回波信号在FPGA内部依次和其分解后的精幅度调制值相乘得到幅度精调制的数字域回波信号，然后将回波信号通过DAC进行数模转换后得到雷达回波模拟信号并连接至VGA，使VGA根据其分解后粗幅度调制值的值对雷达回波模拟信号进行0～40dB幅度粗调制，完成对应雷达回波的幅度调制。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA与VGA的雷达回波幅度起伏特性模拟方法，其特征在于，所述步骤3)的详细步骤如下：

步骤3.1)，设定阈值δ(RCS_i)，该阈值的大小表示雷达回波模拟系统DAC满量程输出时雷达回波的幅度大小；

步骤3.2)，当第i个回波的幅度RCS_i小于δ(RCS_i)时，ΔRCS_i＝RCS_i/δ(RCS_i)≤1，ARCS_i＝0，VGA粗幅度调制模块不需要对雷达回波幅度进行调制；

步骤3.3)，当第i个回波的幅度RCS_i大于δ(RCS_i)时：

步骤3.3.1)，将[RCS_i/δ(RCS_i)]并作取余运算得到精幅度调制系数ΔRCS_i(ΔRCS_i＜1)；

步骤3.3.2)，将[RCS_i/δ(RCS_i)]/[ΔRCS_i×δ(RCS_i)]得到粗幅度调制系数ARCS_i(1ARCS_i100)。