FPGA在雷达测频系统中的应用研究

"这篇硕士论文主要探讨了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的雷达信号测频系统的研究，作者田京京，指导教师江建军，专业为微电子学与固体电子学，毕业学校为华中科技大学。论文中涉及了数字测频系统的算法设计、优化以及FPGA硬件实现，特别是瞬时自相关理论、相位测频和FFT-Rife精确测频算法的应用，并通过Verilog HDL语言在FPGA上实现了这些算法。" 这篇论文深入研究了雷达信号测频技术，其中包含以下关键知识点： 1. **数字测频系统**：作为电子侦察接收机的重要组成部分，数字测频系统用于确定雷达信号的频率。随着高速A/D转换器的发展，传统数字处理芯片（如DSP）在处理能力上显得不足，因此转向FPGA硬件和并行处理成为发展趋势。 2. **FPGA算法设计**：FPGA因其并行运算能力，成为实现高速信号处理的理想平台。论文中提出了使用Verilog HDL语言来编程实现系统功能，这可以有效提高系统的运行速度。 3. **瞬时自相关理论**：该理论在信号检测和相位测频算法中起到核心作用，能快速完成测频任务，适合对速度有高要求的系统。 4. **相位测频算法**：这种算法运算量小，测频速度快，但当信号信噪比较低时，测量精度可能下降。 5. **FFT-Rife精确测频算法**：提供较高的频率测量准确性，但计算量较大，速度相对较慢。 6. **算法优化设计**：通过将相位测频与FFT-Rife相结合，能在速度和精度之间找到平衡，以适应不同场景的需求。 7. **FPGA的并行运算能力**：FPGA的并行处理特性使得瞬时自相关算法可以分路并行运算，显著提升了数字测频系统的速度。 8. **FPGA的IP核复用技术**：利用FPGA内置的数字信号处理IP核，实现了幅度值运算和FFT变换，减少了系统开发的时间成本。 9. **系统实现**：整个数字测频系统在FPGA上的实现，不仅展示了理论研究的实际应用，也为未来的智能吸波结构研究中的控制模块设计与优化提供了技术基础。 关键词涵盖：数字频率测量、FPGA、瞬时自相关、相位测频、FFT-Rife测频。这些内容为雷达信号处理领域的研究人员提供了重要的理论和实践参考。