现代雷达编码：时域与频域方法详解

现代雷达编码是一种关键技术，它涉及线性频率调制和脉冲压缩两种核心概念。在雷达系统中，线性调频信号的脉冲压缩是一项关键处理步骤，其目的是提高信号的分辨率和抗干扰能力。脉冲压缩的过程包括两个主要阶段：时域相关法和频域快速卷积。 时域相关法是通过接收信号s(t)与匹配滤波器的脉冲响应h(t)进行卷积来实现的。在数字信号处理中，这转化为回波序列s(n)与h(n)在时间域的卷积操作。利用快速傅里叶变换(FFT)和逆变换(IFFT)，这个过程可以在频域中高效完成，即频域快速卷积法。这种方法将外部采样信号转换为频谱S(w)，然后与匹配滤波器的频谱H(w)相乘，最后通过IFFT还原为脉冲压缩后的结果Y(n)。 数字脉冲压缩系统的设计旨在适应单脉冲雷达的需求，这种雷达需要同时处理距离和方位/俯仰信号，这些信号都源自同一个发射源。为了满足体积、重量和功耗的限制，该系统采用了两片FPGA芯片并行处理，每个通道负责一条路径的数据。FPGA不仅负责脉冲压缩计算，还处理输入数据的预处理和状态寄存器的操作。状态寄存器存储脉冲压缩所需的控制参数，由后续的DSP根据分析结果调整这些参数。 软件设计上，系统充分利用了芯片内嵌的丰富块RAM资源，通过高效的位内运算结构来执行脉冲压缩算法。这样不仅可以提高处理速度，还能确保系统的整体性能。现代雷达编码中的线性频率调制和脉冲压缩技术是确保雷达系统高精度定位和数据处理的关键组件，对于现代雷达系统的效能提升具有重要意义。