基于XQ2V1000 FPGA的数字LFM脉冲压缩器：设计与实现

本文主要探讨了基于XQ2V1000 FPGA的数字脉冲压缩系统的设计与实现。脉冲压缩是现代雷达技术中的关键环节，它通过发射宽脉冲提升功率并保证远距离通信，而在接收端通过脉冲压缩算法实现窄脉冲，以提高距离分辨率，从而解决作用距离和分辨率之间的矛盾。特别提到，线性调频(LFM)信号由于其带宽扩展和对多普勒频移的不敏感性，在雷达系统中广泛应用。 文章的核心技术在于利用FPGA（现场可编程门阵列）的快速傅里叶变换IP核的复用性和可重配置特性，构建了一种高效的频域数字脉冲压缩处理器。该处理器专为正交输入的可变点LFM信号设计，具备设计灵活性、易于调试以及良好的可扩展性，这对于宽带雷达系统中的数据采集和处理至关重要。 具体硬件实现方面，系统要求在每个脉冲重复周期（PRT）内完成距离通道的数据采集，并进行1024点的数字脉冲压缩。硬件结构中，包括前端的运算放大器（如ADI公司的AD8138），用于将单端输入信号转换为差分形式以适应ADC的需求，同时消除共模噪声。模/数转换器采用TI公司的ADS5500，拥有高精度的14位分辨率，确保数据转换的准确性。 脉冲压缩模块是设计的核心组件，通过2.1节详细阐述了脉冲压缩的基本原理和技术实现方法，这涉及匹配滤波器的设计，以及如何在FPGA平台上优化信号处理流程，以达到最佳的压缩效果。 本文的研究成果为宽带雷达系统提供了一种高效且灵活的数字脉冲压缩解决方案，对于提高雷达性能和适应复杂环境下的应用具有实际价值。