[发明专利]一种基于FPGA的16通道双模式雷达数字下变频方法

摘要

本发明涉及一种基于FPGA的16通道双模式雷达数字下变频方法，在每块下变频处理电路的FPGA中，16路数字中频信号经过下变频处理，经并串转换后合成1路顺序输出。搜索模式下，处理中频数字信号时宽较宽，带宽较窄，低通滤波器带宽较窄。跟踪模式下，处理中频数字信号时宽较窄，带宽较宽，低通滤波器带宽较宽。软件中设计了多通道数字中频信号源，信号源工作参数可控，可用于本板调试及系统调试。方法中设计了高速串行通信接口逻辑，完成与后级电路的通信。软件接口包括：系统时钟输入、同步脉冲输入、16路数字中频输入、1路高速串行命令输入、1路高速串行数据输出、1路测试信号输出。

主权项

一种基于FPGA的16通道双模式雷达数字下变频方法，其特征在于步骤如下：步骤1：产生用于下变频调试的多通道信号源的数字中频信号，步骤如下：步骤1a：将搜索模式基带信号和跟踪模式基带信号分别存储在两块存储区，在基带信号读起始脉冲到来时，从存储区按采样时间顺序读出基带信号为s(k),其中k表示采样时刻；所述基带信号s(k)为搜索模式基带信号或跟踪模式基带信号，在搜索模式下s(k)为搜索基带信号，在跟踪模式下s(k)为跟踪基带信号；步骤1b：对基带信号s(k)乘以表示目标信号到达方向的加权矢量w1，w2，……，w16，得到16路加权后的基带信号w1s(k)，w2s(k),……,w16s(k)；步骤1c：采用加权后的基带信号w1s(k)，w2s(k),……,w16s(k)对两路正交中频载波ci（k）和cq（k）进行调制得到16路中频信号为：real(w1s(k))ci(k)+imag(w1s(k))cq(k),real(w2s(k))ci(k)+imag(w2s(k))cq(k),……,real(w16s(k))ci(k)+imag(w16s(k))cq(k),其中real()和imag（）分别表示复数的实部和虚部，控制载波频率加入目标信号多普勒信息；步骤2：对16路中频信号进行下变频处理，步骤如下：在搜索模式下，将采样波门内16路中频信号与两路正交本振信号混频,对混频结果进行低通抽取滤波处理；在跟踪模式下：将采样波门内16路中频信号先写入缓冲区，从缓冲区低速读出后与两路正交本振信号混频，对混频结果进行低通抽取滤波处理，得到下变频信号；所述的16路中频信号：在正常工作模式下为对外部输入的16路中频信号，在测试模式下为多通道信号源产生的16路数字中频信号，得到下变频信号；步骤3：采用2个存储区交替存储一个重复周期内步骤2完成的下变频信号，当每个存储区写入地址超过设定值，产生发送起始脉冲给ROCKETIO高速串行接口启动数 据发送。