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摘要如今，雷达系统迅速发展，雷达信号处理也随之变得日益重要。雷达信号处理是为完成雷达信号的信息提取和处理而采用的手段。由于数字信号处理的迅猛发展，数字信号处理在雷达信号处理中的应用也越来越广泛。现场可编辑门阵列（FPGA）在雷达信号处理中发挥着重大的作用。这篇文章详细介绍了雷达信号处理里的三个部分：数字下变频（Digital DownConverter） 、脉冲压缩、及动目标显示（MTI） 、动目标检测（MTD） 。在阐述其原理的基础上，在 matlab 上进行仿真。接下来，在 Xilinx ISE 集成环境上使用了 verilog HDL 语言编程进行仿真。在仿真过程中，使用了 Xilinx的 IP 核，本文也对其进行了相应的介绍。31017
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毕业论文关键词：雷达信号处理，数字下变频，脉冲压缩，动目标检测，现场可编辑门阵列
Title The design and realization of the basic module of Radar Signal Processing based on FPGA
AbstractNowadays, the rapid development of radar system, made radar signal processingbecoming increasingly important. Radar signal processing is the method to extractand process the radar signal .Due to the rapid development of digital signalprocessing, digital signal processing and its application in radar signalprocessing is becoming more and more widely. Field programmable gate array (FPGA)plays an important role in radar signal processing.This paper introduces three basic architecture of radar signal processing: DigitalDown Converter, pulse, compression, moving target identification （MTI）and movingtarget detection (MTD).Introduces its principle and simulate in matlab.Next, realize in the Xilinx ISE software using Verilog HDL language. In the processof simulation, Xilinx IP cores were been used, this paper also introduced them.
Keywords： Radar signal processing, digital down conversion, pulse compression,moving target detection, FPFA
目次
1绪论.1
1.1雷达信号处理的主要内容.1
1.2研究现状及发展趋势2
1.3FPGA简介.3
1.4论文主要工作4
2.部分IP核简介6
2.1FastFourierTransform7.1IP核简介.6
2.2BlockMemoryGenerator7.2IP核简介.7
2.3FIRComplier5.0IP核简介.9
3数字正交下变频11
3.1数字正交下变频基本原理.11
3.2数字正交下变频实现方法.12
3.3数字正交下变频仿真结果13
4脉冲压缩.16
4．1脉冲压缩基本原理16
4．2脉冲压缩实现方法.18
4.2.1时域脉冲压缩18
4.2.2频域脉冲压缩19
5动目标检测（MTD）23
5.1动目标检测基本原理.23
5.2动目标检测实现方法.25
5.3动目标检测仿真结果.26
结论30
致谢31
参考文献32
附录A部分程序.34
1 绪论1.1 雷达信号处理的主要内容雷达第一次出现在人们视野中，是在第二次世界大战[18]。这一高效的探测系统随着时间的流逝，在不断地更新换代，不断完善，功能不断增强。各种不同体制的雷达（高分辨成像雷达、相控阵雷达、无源雷达等）相继出现。并且随着时代的进步，各种新功能也跟着出现。雷达信号处理作为雷达和其相关功能的支持，有着不可取代的重要地位。如今，雷达系统快速发展，雷达信号处理也随之变得愈发重要。雷达信号处理是为完成雷达信号的信息提取和处理而采用的手段。随着科技的发展，各种反雷达飞行器的出现，对雷达信号处理构成了极大的挑战与威胁，但同时，也极大地促进了雷达信号处理的发展。由于数字信号处理的迅猛发展，数字信号处理在雷达信号处理中的使用也越来越广泛[19]。要实现高性能的雷达信号处理系统，我们需要解决一系列的技术问题，同时还要保证系统具有高稳定性及高可靠。本文从雷达信号处理的基础模块：数字下变频（DDC） 、脉冲压缩(PC)、动目标检测(MTD)三方面进行讨论[1]。因为数字信号处理对信号有一定的要求， 所以雷达信号处理首先第一步要进行数字正交采样。首先要考量采样的速率和精度，采样系统造成的失真要保证在后面模块信号处理所需求的误差范围里面。本文把雷达信号与回波信号作正交下变频处理，使脉冲压缩（PC）和目标检测(MTD)得以完成。在现代雷达系统中， 由于其性能的要求愈来愈高， 脉冲压缩技术也得到了更广泛的应用。值得一提的是，正是脉冲压缩技术的提出及它的成功应用，使雷达信号处理正式成为一门独立学科。由于雷达脉冲的宽窄影响其性能（脉冲宽，距离分辨力高；脉冲窄，作用距离大） ，所以雷达发射信号采用宽脉冲，而在接收端使用脉冲压缩技术，使宽脉冲转为窄脉冲，以达到更好的性能。本文从时域和频域分别分析了脉冲压缩技术。由于杂波干扰信号的回波信号往往比信号回波还要强得多，严重影响雷达的检测性能，因此一个完整的雷达还需要具备杂波抑制功能。动目标显示（MTI） 、动目标检测（MTD）通过目标与杂波的多普勒频移不同来检测显示目标[20]，将被检对象通过适宜的滤波器组，即可将目标信号与杂波分开，达到在强杂波环境下的目标识别功能。本文重点分析仿真了MTD技术。