FPGA在雷达信号处理中的应用：加速度信号调理与系统调试

"这篇硕士学位论文主要探讨了多抽样率数字信号处理及其在FPGA（现场可编程门阵列）中的实现，作者是谢晋强，指导教师为苏涛，研究方向为信号与信息处理。文章深入分析了抽样率变换的原理，研究了积分梳状滤波器和半带滤波器的设计，并在FPGA上实现了2-256倍可编程抽取器。同时，论文还涉及了多相结构在多抽样率信号处理中的应用，以及某雷达信号处理机的硬件和FPGA设计。关键词包括多抽样率信号处理、抽取、内插、多相滤波、积分梳状滤波器和半带滤波器。" 本文主要围绕现代信号处理中的一个重要分支——多抽样率信号处理展开，该领域在过去十几年间取得了显著的发展，并在众多应用中得到广泛应用。首先，文章从时间和频率两个维度详细阐述了抽样率变换的规律，这是理解多抽样率系统的基础。接着，作者深入探讨了滤波器设计的基本方法和理论，特别关注了积分梳状滤波器和半带滤波器，这两种滤波器在多抽样率系统中扮演着关键角色。 在FPGA实现部分，作者设计了一个2-256倍可编程抽取器，这种抽取器利用了积分梳状滤波器和半带滤波器，能够灵活适应不同的抽样率需求。抽取器是多抽样率系统中的重要组件，它降低了信号的采样率，从而减少了数据量，有利于后续的处理和存储。 此外，论文还研究了多相结构在多抽样率信号处理中的应用，通过设计固定倍数的内插器，进一步展示了多相结构如何优化系统性能。内插器用于提高信号的采样率，确保在处理过程中无信息损失。 论文的实践部分集中在某型号雷达信号处理机的硬件设计，特别是FPGA设计上。FPGA因其灵活性和高性能在信号处理领域中被广泛应用，它不仅负责接收和转换前板数据，还将处理后的目标信息通过差分信号线传输给数据处理机。系统调试阶段采用了内部数据源和真实雷达系统的两种方式，通过比较处理结果来验证设计的正确性。 这篇论文详细介绍了多抽样率信号处理的理论基础和实践应用，尤其是在FPGA上的实现，对于理解和应用这一技术具有很高的参考价值。通过理论分析和实际案例，作者展示了解决复杂信号处理问题的有效方法，这对于提升雷达信号处理机的性能和效率至关重要。