FPGA与LabVIEW驱动的雷达信号模拟器设计：简化界面与高效控制

本文主要探讨了基于虚拟仪器技术的雷达信号模拟器设计，针对传统雷达模拟器硬件外围电路复杂和人机交互界面设计繁琐的问题，提出了创新解决方案。核心思想是利用FPGA（现场可编程门阵列）芯片的控制优势以及LabVIEW语言的人机交互界面设计便利性。设计师采用了计算机与NI公司PCI-564OR数据收发中频卡的组合，实现了对雷达回波信号的高效模拟。 首先，文章指出，传统的雷达模拟器常常依赖于DSP（数字信号处理器）和数模转换器（D/A），但这种方式存在控制力不足和外围电路设计复杂的问题，同时，C语言在编写人机交互界面时效率较低。通过采用FPGA，可以显著提升控制性能，简化设计流程。LabVIEW语言的图形化编程特性使得界面设计更为直观和易于操作，大大降低了开发难度。 在系统设计部分，模拟器的核心组件包括计算机和PCI-564OR中频卡，两者通过PCI总线连接。设计过程涉及MATLAB的信号仿真，生成包括线性调频、杂波和干扰在内的雷达信号数据，然后这些数据被传输到FPGA中。FPGA负责管理和调度信号的时序，通过D/A转换器将数字信号转化为模拟信号，输出为精确的雷达回波模拟信号。 实验结果显示，这个设计方法构建的雷达信号模拟器具有高度的通用性和稳定性，结构简洁，易于使用，这对于未来的雷达信号模拟器的模块化设计提供了重要的参考。通过将硬件和软件相结合，不仅提高了模拟器的性能，还简化了开发流程，降低了成本，为雷达信号研究和测试提供了更加便捷和高效的工具。 总结来说，本研究创新性地应用虚拟仪器技术和FPGA来改进雷达信号模拟器的设计，提升了系统的灵活性和用户体验，对于推动雷达技术的发展和实验室教学有着重要意义。