低成本动态相控阵雷达处理系统：8通道ADC与FPGA重构的创新设计

本文详细探讨了一种创新的动态可配置相控阵雷达处理系统，其设计旨在利用现代数字信号处理技术提升雷达性能。在当前的雷达技术发展中，相控阵雷达由于其高灵活性和能效，已经在通信和气象、航空目标追踪等多个领域展现出广泛应用价值。作者Emmanuel Seguin、Russell Tessier、Eric Knapp和Robert W. Jackson来自马萨诸塞大学电气与计算机工程系，他们共同设计了一种低成本的数字化解决方案。 该系统的核心亮点在于其使用了四块八通道的模拟到数字转换器（ADC）芯片，这些芯片能够高效地捕捉和处理来自64个天线的输入信号。通过动态FPGA（现场可编程门阵列）重新配置，这个系统能够在400毫秒内完成任务切换，从而快速适应天气追踪和航空目标的实时需求。对于天气追踪，系统能够实现每秒高达64.2 Giga Operations per Second（GOPS）的计算能力；而在航空目标追踪方面，性能提升至72.2 GOPS，这表明系统的高效性和实用性。 文章介绍了一个完整的低成本数字束形成板，包括所有部件和组装，总成本控制在3000美元以下。这种经济性使得这种系统对那些需要频繁调整雷达功能以应对不同应用场景的用户极具吸引力，如军事和商业领域，特别是对实时性和成本效益有较高要求的地方。 本文不仅提供了关于动态可配置相控阵雷达处理系统的设计细节，还展示了其在实际应用中的优越性能和经济可行性，为业界在相控阵雷达设计和工程实施方面提供了宝贵的参考和借鉴。随着技术的进步和成本的降低，这种类型的雷达处理系统将在未来的雷达系统中扮演越来越重要的角色。