圆锥扫描体制雷达目标信息提取与FPGA实现

"这篇论文探讨了一种在圆锥扫描体制雷达中处理目标信息的方法，针对目标自旋引发的干扰问题，提出使用低通和高通FIR滤波器来提取关键信息并降低跟踪误差。作者包括李受明、宋万杰和吴顺君，来自西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室。论文介绍了圆锥扫描体制雷达的工作原理，并阐述了如何通过FPGA实现滤波器设计以改善跟踪性能。" 圆锥扫描体制雷达是一种特殊的雷达系统，其工作方式是通过波束偏离天线轴线，以一定角速度绕天线旋转，形成一个圆锥形的扫描覆盖区域，从而获取目标相对于天线的偏转角度信息。这种体制在跟踪高速自旋目标时，由于目标的自旋运动会导致信号幅度和相位的变化，增加了测量和跟踪的难度。 论文的核心在于解决这个问题。首先，研究人员利用低通FIR滤波器从雷达回波的包络信息中提取目标的旋转信息。FIR（Finite Impulse Response）滤波器是一种数字滤波器，其特点是输出仅取决于输入信号的有限历史，而非无限历史。低通滤波器主要用来保留低频成分，去除高频噪声，因此在这里它能有效地捕捉到与目标自旋相关的慢变信息。 其次，论文采用了高通FIR滤波器来提取包络信息中的角误差信息。高通滤波器则相反，它主要保留高频成分，有助于识别快速变化的信号，如角误差导致的快速相位变化。通过处理这些高通滤波器输出的信号，可以降低跟踪过程中的误差，提高雷达系统的跟踪精度。 最后，论文提到了通过FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现上述滤波器的设计。FPGA是一种可编程的集成电路，能够根据需要配置成各种数字逻辑电路，具有灵活性高、性能优良等特点，适合用于实时信号处理应用，如雷达系统的滤波算法实现。 这篇论文提供了一套在圆锥扫描体制雷达中处理目标信息的新方法，通过低通和高通FIR滤波器结合FPGA技术，有效解决了目标自旋造成的干扰问题，提升了雷达系统在复杂环境下的跟踪性能。这一研究对于改进航天器、导弹等高速自旋目标的检测和跟踪有着重要的理论与实践意义。