【摘 要】
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现代战场电磁环境趋于复杂多变,信息化趋势逐渐加强,这对雷达系统提出了新的要求,智能化雷达系统的研究和构建成为必然趋势。本文以智能化雷达信号处理SoC系统设计与开发为主要研究内容,在现有雷达技术的基础上进行智能化研究,结合随集成工艺快速发展而不断成熟的SoC系统开发技术,构建智能化雷达信号处理SoC系统,并最终开展系统的测试及验证工作,保证系统的性能和稳定性。首先本文基于高速信号的采集对数字信道化方
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现代战场电磁环境趋于复杂多变,信息化趋势逐渐加强,这对雷达系统提出了新的要求,智能化雷达系统的研究和构建成为必然趋势。本文以智能化雷达信号处理SoC系统设计与开发为主要研究内容,在现有雷达技术的基础上进行智能化研究,结合随集成工艺快速发展而不断成熟的SoC系统开发技术,构建智能化雷达信号处理SoC系统,并最终开展系统的测试及验证工作,保证系统的性能和稳定性。首先本文基于高速信号的采集对数字信道化方法进行研究,通过理论介绍最终得到各方法的算法复杂度,从而确定本系统的数字信道化实现方案,再针对智能化雷达研究中的环境感知问题,基于得到的数字信道化结果,通过频谱感知的被动感知方式建立对电磁环境信息的把控,从电磁环境的频谱分析中获得频谱空洞区域,使系统具有对环境信息的认知能力。而在对智能化雷达研究中发射波形优化的主动感知问题上,本系统通过一系列预处理相关算法获得目标段信息后,基于最大信杂噪比设计准则,建立发射波形参数与目标检测效能之间的联系,最终优化发射波形参数使得回波信号中目标信息段的信杂噪比最大化,实现主动感知及优化发射波形参数的设计目的,有效提高目标检测性能,完成从接收端到发射端的闭环反馈构建。其次详细研究了以Xilinx公司的Zynq Ultra Scare+系列芯片为主控芯片来构建本文SoC系统的总体设计和实现过程,其单芯片的架构能极大的满足小型化、高集成度的设计要求,根据主控芯片及硬件平台的特点,对各算法实现提出可行高效的设计方式,并详细论证所提实现方案的正确性,充分利用系统主控芯片和硬件平台的优势,减少系统资源浪费,可应用在弹载、机载等多种场景下。最终,对本系统进行测试及验证,利用光纤接口的数据传输能力,将系统实现结果与MATLAB的理论仿真结果进行正确性验证,而后主要从资源占用、功耗分析和时序分析三个方面进行对本SoC系统的性能分析,确保本系统设计实现的正确性。
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