LFM脉冲压缩雷达标准实验报告.docx

一、实验室名称：电子信息工程专业学位研究生实践基地
二、实验项目名称：LFM脉冲压缩雷达的设计与验证
三、实验学时：20
四、实验原理：
1、LFM脉冲信号和脉冲压缩处理
脉冲雷达是通过测量目标回波延迟时间来测量距离的，距离分辨力的固定、半固定门限检测发展到自适应恒虚警检测（CFAR）CFAR检测使得雷达在多变的背景信号中能够维持虚警概率的相对稳定，这种虚警概率的稳定性对于大多数的雷达，如搜索警戒雷达、跟踪雷达、火控雷达等都是至关重要的，因此，CFAR检测已逐渐成为现代雷达的一项标准技术。
在进行包虚警处理时，根据处理对象的不同分为慢门限包虚警和快门限包虚警。慢门限恒虚警主要针对接收机内部噪声，快门限包虚警则针对于杂波环境下的雷达自动检测。
慢门限CFAR:对于高斯类杂波，较早的检测是噪声电平恒定电路，它适用于接收机热
噪声之类的平均功率变化缓慢的情况，称为慢门限检测。接收机内部噪声由于温度、电源等因素而改变，它的变化是缓慢的，故适用于慢门限CFAR。下图为慢门限恒虚警噪声电平恒
定电路模型。
五、实验目的：
.掌握LFM脉冲信号的产生；
.掌握脉冲压缩模块的设计与FPGA实现；
.掌握MTI模块的设计与FPGA实现；
.掌握CFAR模块的设计与FPGA实现；
六、实验内容：
根据给出的信号参数，产生基带LFM脉冲信号，并利用DUC将其变换到中频输出；然后根据带通采样定理，对中频信号进行采集后，再进行DDC,得到LFM脉冲的基带信号；采用时域脉冲压缩方法对基带LFM脉冲信号进行脉冲压缩处理；按照CA-CFAR步骤，求出平均噪声功率，然后进行归一化，按照门限进行判决
七、实验器材(设备、元器件)：
示波器，计算机，软件无线电实验平台
八、实验步骤：
，先完成LFM脉冲基带信号的设计和MATLAB仿真，此次试验参数
设计如下：脉冲宽度T=%;调频信号带宽B=10MHz;K=B/T;基带采样率Fs=12MHz;载频信号
f0=30e6;内插系数D=10;脉冲周期PRP=-5;
(1)LFM脉冲基带信号波形如下：
图3LFM脉冲基带信号波形
(2)十倍内插后的波形：
图4十倍内插后的I路信号波形
(3)内插信号滤波后的波形
图5内插信号滤波后的波形
(4)加入载频后的中频信号波形频谱图

(5)将信号进行解调、降采样后对其进行脉压和恒虚警处理，则可以检测出目标所在位置。
图7脉冲压缩和恒虚警输出结果
，整个FPGA程序框架如下图所示。
图8FPGA模块组成结构框图
在模块划分完成以后，需要对图10中给出的每个模块分别编写程序和软件仿真，验证了
模块和整个程序的时序正确性后，将编译后结果下载到软件无线电实验平台(具体连接和下载过程按照软件无线电实验平台使用手册进行)，然后将重要模块的输出送到D/A来观察系
统工作是否正常。
(1)
FPGA设计原理图
图9系统程序仿真图
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SQROM
q
CLKADDRESS[]—
dock
图11波形存储模块:
图10地址计数器模块：
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