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摘要动目标检测（Moving Target Detection, MTD）是利用相关，卷积，滤波，自适应滤波等方法，滤去背景杂波，将运动目标的信息提取出来，以得到目标的坐标，速度等重要参数的一种检测方法。 本文介绍一种基于 FPGA 的 MTD 算法的实现方法， FPGA因其灵活的现场可配置特性，使得 由FPGA 构成的数字信号处理系统易于修改、测试及硬件升级。本设计首先确定 MTD 各模块的实现方法，然后对各个模块分别进行设计与仿真测试，并将结果与 Matlab 的计算结果相比较，确保各模块功能的实现，最后将模块整合起来，实现动目标检测算法的设计。 59975
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毕业论文关键词：MTD FPGA Verilog HDL Modelsim 仿真
Title The Design And Implementation Of MTD Algorithm
Abstract MTD（Moving Target Detection）,is to use convolution method ,adaptive filter method to extract useful information ,such as the coordinates , the speed or other important parameters from the background clutter . This paper describes a method of the implementation of MTD with Verilog HDL based on FPGA .FPGA is taken because of its flexible configuration and its efficiency .Another non-igorable reason is that FPGA systems can be easily modified ，and easier either to test or update .To build a project , we should cut it into smaller modules .Then design and test each module inpidually .Then ,compared to the results of Matlab ,to ensure the implementation of each modules .Finally ,combine them into one integration to fulfill the task .
Keywords: MTD FPGA Verilog HDL The simulation Modelsim
目录
1.绪论.3
1.1研究背景及意义.3
1.2.1多普勒雷达的发明3
1.2.2MTI技术的提出与改进4
1.2.3MTD技术的诞生4
1.3本文的主要工作5
2.基础技术知识.6
2.1多普勒效应.6
2.2MTI原理.7
2.3MTD原理.7
3.硬件方案.11
3.1VerilogHDL与VHDL的比较11
3.2DSPs与FPGA性能比较.12
3.3FIR滤波器与IIR滤波器的比较.13
3.4FFT算法与FIR算法比较.14
4.程序设计与测试.15
4.1乘法模块的设计.15
4.2FFT模块的设计.16
4.2.1FFT原理16
4.2.2FFTIPCore调用20
4.2.3FFT仿真测试22
4.3FIR滤波器的设计23
4.3.1FIR滤波器原理.23
4.3.2FIR滤波器设计与测试.24
4.4MTD设计与测试.26
结论28
致谢29
参考文献30
附录32
1.FIR滤波器设计代码.32
2.MTD设计代码.36
1. 绪论 1.1 研究背景及意义 在实际应用中，雷达探测的目标是飞机，导弹，舰艇，车辆等运动的目标，这些目标周围存在各种背景，包括静物（如大地和建筑物）和动物（运动着的云雨，海浪或金属丝），它们都会给雷达探测造成不同程度的干扰，而去除这些告干扰的方法也是多种多样的。MTD（Moving Target Detection），即动目标检测，就是使用相关，卷积，滤波，自适应滤波等方法，滤去这些背景产生的杂波，将运动目标的回波从杂波之中抽取出来，从而得到目标的坐标，速度，起伏特性等重要参数的一种检测方法[1]。此外也可以通过把雷达安装在山上、增加雷达天线的倾角、安装防杂波网来阻止杂波进入天线；或通过调整雷达天线的波束形式、采用极化技术、降低雷达的分辨单元、在时域采用CFAR检测、自适应门限、杂波图来抑制杂波。雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并具有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。这就对雷达探测的实时性，准确性提出了更高的要求。