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基于ADSP_TS201的雷达信号处理机设计 3叶弑2010年第23卷第7期 ElectronicSci.amp;Tech./Ju1.15.2010 基于ADSP— TS201的雷达信号处理机设计 许亮,宋万杰,刘峥 (西安电子科技大学雷达信号处理国防科技重点实验室,陕西西安710071) 摘要开发了一套以4片TS201和一片FPGA为核心的雷达信号处理系统.DSP仅通过链路15/实现点对点通信, 内存空间独立.系统仅用一副板卡即完成了雷达数据处理,使其具有硬件结构简单,体积小,程序易调试,整体可靠 性高等特点,可以实现副辩对消,四路信号的脉冲压缩与动目标检测等功能,该系统已成功应用于实际工程中. 关键词TS201;脉冲压缩;动目标检测 中图分类号TN957.51文献标识码A文章编号1007—7820(2010)07—099—03 DesignoftheRadarSignalProcessorBasedonADI-TS201 XuLiang,SongWanjie,LiuZheng (NationalKeyLaboratoryofDefenseTechnologyonRadarSignalProcessing,XidianUniversity,Xi’an710071,China) AbstractAreal—timeradarsignalprocessingsystemisdesigned,whichisbasedonfourpiecesADSP—TS201 andonepieceofFPGA.Intheprocessingboard,thepointtopointcommunicationsoftheDSPchipsareimplemen- tedonlybythelinkports.Thedataprocessingofthesystemiscompletedbyonlyoneboard.Therefore,thesystem hasthefeaturesofsimpleandefficienthardwarecircuit,smallsize,flexiblesoftwareprogramminganddebugging, andhighreliability.Itcanimplementadaptivesidelobecancelation,digitalpulsecompressionandcoherentintegra— tionforthefour—channelsignals.Thesystemhasbeensuccessfullyappliedinengineering. KeywordsDSP;pulsecompression;movingtargetdetection(MTD) 现代雷达信号处理已成为雷达功能实现的关键, 本文根据某型雷达信号处理机的系统需要,对其硬件 结构及软件设计做了系统优化.设计了1套以4片 TS201和1片FPGA为核心信号处理板,该系统仅用 1副板卡即实现空时二维信号处理.实现了自适应副 瓣相消,4路脉冲压缩与MTI/MTD,副瓣匿影和差波 束测角等算法,可以完成对目标距离,方位偏差量的 测算,满足系统需求. 1系统组成分析 回波信号在天线上进行部分微波合成,形成和, 差通道信号及两路辅助天线信号,进行正交插值, 1/8抽取后,形成4路待测数据,数据率共为 128MB/s.系统算法结构,如图1所示,主要由旁瓣 相消模块,数字脉压模块,MTD处理模块由3部分组 收稿日期:2009?09—21 作者简介:许亮(1985一),男,硕士研究生.研究方向:雷 达信号处理.宋万杰(1960一),男,高级工程师.研究方向: 雷达系统设计,雷达信号处理与检测.刘峥(1964一),男, 教授,博士生导师.研究方向:现代雷达信号处理,高速DSP 系统设计与应用. 成.和路信号MTD(FFr—CFAR)后经副瓣匿影若判 定有目标则再由和,差两路数据计算方位偏差量. 和路 差路 [ 辅路l 辅路2 鲻蓁囊妻伺服决策 图1信号处理系统框图 以雷达工作的低重频模式为例,IQ数据为5388 点,重频为140Hz,考虑到一定的时间余量,4路信 号的传输及处理必须在lt;6.7ms的时间内完成.因 此系统的数据速率,数据量及运算规模决定了系统设 计必须具有以下特点: (1)具有高性能浮点处理芯片,可完成旁瓣相 消,脉冲压缩,相参积累,杂波图,恒虚警处理. (2)内部各处理芯片间可进行高速数据传递且可 外部扩展存储芯片,保存大量数据. (3)具备对外的数据接口和控制接口,并可输出 故障检测信号. (4)软件设计中必须进行大量优化,保证上述所 99 许亮,等:基于ADSP_TS201的雷达信号处理机设计 有处理模块在1