基于ADSP TS201的雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)設(shè)計(jì)

摘要：開(kāi)發(fā)了一套以4片TS201和一片F(xiàn)PGA為核心的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)。DSP僅通過(guò)鏈路口實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，內(nèi)存空間獨(dú)立。系統(tǒng)僅用一副板卡即完成了雷達(dá)數(shù)據(jù)處理，使其具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、程序易調(diào)試、整體可靠性高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)副瓣對(duì)消、四路信號(hào)的脈沖壓縮與動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等功能，該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于實(shí)際工程中。
關(guān)鍵詞：TS201；脈沖壓縮；動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)

現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理已成為雷達(dá)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，本文根據(jù)某型雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的系統(tǒng)需要，對(duì)其硬件結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)做了系統(tǒng)優(yōu)化。設(shè)計(jì)了1套以4片TS201和1片F(xiàn)PGA為核心信號(hào)處理板，該系統(tǒng)僅用l副板卡即實(shí)現(xiàn)空時(shí)二維信號(hào)處理。實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)副瓣相消，4路脈沖壓縮與MTI／MTD，副瓣匿影和差波束測(cè)角等算法，可以完成對(duì)目標(biāo)距離，方位偏差量的測(cè)算，滿足系統(tǒng)需求。

1 系統(tǒng)組成分析
回波信號(hào)在天線上進(jìn)行部分微波合成，形成和、差通道信號(hào)及兩路輔助天線信號(hào)，進(jìn)行IQ正交插值，1／8抽取后，形成4路待測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)率共為128 MB／s。系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)，如圖1所示，主要由旁瓣相消模塊，數(shù)字脈壓模塊，MTD處理模塊由3部分組成。和路信號(hào)MTD(FFT-CFAR)后經(jīng)副瓣匿影若判定有目標(biāo)則再由和、差兩路數(shù)據(jù)計(jì)算方位偏差量。

以雷達(dá)工作的低重頻模式為例，IQ數(shù)據(jù)為5 388點(diǎn)，重頻為140 Hz，考慮到一定的時(shí)間余量，4路信號(hào)的傳輸及處理必須在6．7 ms的時(shí)間內(nèi)完成。因此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率、數(shù)據(jù)量及運(yùn)算規(guī)模決定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須具有以下特點(diǎn)：
(1)具有高性能浮點(diǎn)處理芯片，可完成旁瓣相消、脈沖壓縮、相參積累、雜波圖、恒虛警處理。
(2)內(nèi)部各處理芯片間可進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳遞且可外部擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片，保存大量數(shù)據(jù)。
(3)具備對(duì)外的數(shù)據(jù)接口和控制接口，并可輸出故障檢測(cè)信號(hào)。
(4)軟件設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行大量?jī)?yōu)化，保證上述所有處理模塊在1個(gè)脈沖周期內(nèi)完成。