[发明专利]基于RFSoC芯片的雷达信号预处理方法

摘要

本发明公开了一种基于RFSoC芯片的雷达信号预处理方法，主要解决现有雷达信号预处理系统开发周期长，硬件链路设计复杂，功耗大的问题。其实现步骤是：用雷达模拟回波器生成雷达模拟回波信号，并传输至RFSoC芯片的RF采样数据转换器输入端；在上位机中对RF数据转换器配置软件进行相关参数设置，实现RF采样数据转换器对雷达模拟回波信号直接RF采样；对采样后信号作下变频处理，并将下变频后的数据在RFSoC芯片的FPGA架构中进行脉冲压缩，完成雷达信号的预处理。本发明简化了雷达信号处理系统的结构，缩短开发周期，降低了雷达信号处理系统的功耗，可用于对雷达回波数据的采集和脉冲压缩。

主权项

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。