雷达信号数据处理平台发展趋势探讨_于文震

第31卷 第7期

2009年7月

现代雷达

ModernRadar

Vo.l31 No.7

July2009

#专家论坛#

中图分类号:TN957.52文献标识码:A文章编号:1004-7859(2009)07-0001-07

雷达信号数据处理平台发展趋势探讨

于文震

(南京电子技术研究所, 南京210013)

摘要:针对不断提高的雷达系统功能需求,提出了雷达信号数据处理的技术需求和特征,即雷达系统的功能拓展到电子对抗和通信等领域,算法和软件是研发雷达信号数据处理的关键。结合嵌入式数据互连技术、FPGA技术、DSP/CPU技术和处理平台系统架构技术发展,如高速串行数据传输技术、高性能FPGA芯片、并行多核CPU及DSP、基于交换网络的可重构平台及技术,分析和探讨了雷达信号处理平台的发展趋势。关键词:雷达系统;信号处理;数据处理;FPGA;DSP;CPU

DevelopmentTrendofRadarSignalandDataProcessingPlatform

YUWen-zhen

(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology, Nanjing210013,China)

Abstract:Aimingatcontinuousimprovementofradarsystemfunctions,thetechnicalspecificationandcharacteristicsofradarsignalprocessingarepresented,namelythefunctionsofradarsystemareconstantlybeingextended,http://binedwithtendencyofembeddeddatainterconnection,FPGA,DSP,CPUandprocessingframestructure,suchashighspeedserialinterconnection,highperformanceFPGAchipsandmult-icorepara-llelDSP/CPUareanalyzed.Thetendencyofradarsignalanddataprocessingplatformisanalyzed,too.Keywords:radarsystem;signalprocessing;dataprocessing;FPGA;DSP;CPU

0 引 言

随着集成电路技术的飞速发展,现代雷达系统的

需求也不断地增长。以往我们开发雷达信号数据处理平台时往往采用两种截然不同的途径,一种是根据需求进行雷达信号数据处理平台的研制,但这种情况下的研制结果是,一旦处理平台研制成功,会发现平台采用的技术和平台本身已经又落后了;另一种模式是平台研制者依据集成电路的发展持续开展平台的研发和更新,但往往由于缺乏对系统需求的深入分析而浪费大量的资源,研制的成果利用率较低。

本文从雷达信号数据处理相关的集成电路技术发展和雷达系统需求分析着手,探讨雷达信号数据平台的发展趋势,为雷达信号数据处理平台的研发提供指导。

标和提高距离分辨率的要求,出现了脉冲压缩(PC)、动目标指示(MTI)、动目标检测(MTD)、脉冲多普勒(PD)技术,但信号数据处理的任务仍主要完成信号的积累;干扰的拟制;目标的检测;距离、多普勒等运动参数的提取。

现代雷达系统的功能除了完成常规雷达探测的功能外,一方面向成像和目标识别拓展;另一方面向雷达以外的其他功能拓展,兼顾特定的通信、电子对抗、制导等功能,并逐步实现综合一体化系统平台。而这对信号数据处理的任务提出了非常苛刻的要求,即必须兼顾雷达、通信、电子对抗等不同需求的信号数据处理功能,同时又要求更高的性能。

对于通信而言,主要涉及到调制技术(包括各种调制技术以及扩频技术)、编码技术(包括信源编码、信道编码)。另一方面,由于信号空间传输环境非常复杂,包括通信网中的多用户、各种散射体、用户处于随机移动状态,信道衰落、扩展以及多径现象对传输信号影响严重,而且这种影响还是时变的,从接收部分本身来讲,对接收信号的准确性和可靠性要求很高,因此必须在通信信号的接收理论和方法上想办法,通过信号处理理论和实现算法的改进来弥补。

对电子对抗而言,信号数据处理的主要任务是:对

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1 现代雷达系统需求

1.1 雷达系统功能的拓展

传统雷达系统的功能主要为从雷达回波信号中滤除各种干扰信号并从中发现目标,根据发现的目标提取其运动参数等目标信息,因此信号数据处理的主要任务是滤波和目标检测。随着远距离探测微弱运动目

通信作者:于文震 Emai:lyuwenzhen@http://收稿日期:2009-03-18修订日期:2009-05-16

2009,31(7)现代雷达

侦察设备前端输出的实时脉冲信号描述字流进行信号分选、参数估计、辐射源识别,并将各辐射源检测、测量和识别的结果提供给侦察系统中的显示、存储、记录和干扰信号产生等其他有关设备1.2 雷达系统性能的提高

[1]

DSP和CPU的快速发展和相互渗透,使得信号处理和数据处理呈现融合的趋势,也满足系统发展和技术进步的需求。

。

2 需求分析

根据雷达系统的发展需求,我们从某一特定的雷达系统架构进行信号数据处理系统平台的需求分析,

并以此进行技术需求的延伸分析。

(1)雷达系统采用相控阵体制;(2)采用数字化收发模块;(3)采用分布式DDS信号产生和预处理;(4)采用数字自适应多波束形成;(5)采用宽窄带同时多通道处理;(6)实现杂波和干扰抑制、目标成像、目标检测、目标跟踪、目标识别等功能。

雷达系统室外单元包括天线、数字收发模块、数字波束形成及预处理、雷达控制与定时,通过网络和光纤实现与雷达系统室内单元的高速数据传输与命令和信息交互。

雷达系统室内单元主要包括雷达信号后处理、数据处理、显示与人机交互、数据记录、通信等功能。

对上面这种技术实现相对比较典型的雷达系统平台进行分析,不难发现雷达信号数据处理系统平台呈现出双重发展趋势:(1)以天线系统为主的室外单元,其中信号数据处理功能为信号预处理,趋于分布式;(2)以综合信号数据处理为主的室内 …… 此处隐藏：12277字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……