DSP技術(shù)在雷達信號處理的應(yīng)用探究

【摘要】近年來，DSP技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，其以速度快、精度高、穩(wěn)定性好、功耗低、邏輯運算能力強等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于個人電子消費品、多媒體、醫(yī)療、自動化控制等消費和生產(chǎn)領(lǐng)域。本文結(jié)合DSP的優(yōu)點與雷達信號處理實時性強的特點，探究其在雷達信號處理領(lǐng)域的優(yōu)勢和特點。

【關(guān)鍵詞】DSP雷達信號處理雷達

近年來，DSP技術(shù)的飛速發(fā)展使得其能夠滿足雷達系統(tǒng)處理大數(shù)據(jù)量的要求，因此DSP逐步被引入到雷達信號處理中。隨著DSP在雷達信號處理中的應(yīng)用，雷達的信號處理能力獲得增強、實時性提高，雷達體積和功耗減少，穩(wěn)定性獲得增強。雷達信號處理向著軟件編程方向發(fā)展，使得雷達系統(tǒng)的升級更快捷方便、成本更低?，F(xiàn)在雷達系統(tǒng)正向著多功能、高適應(yīng)性發(fā)展。

一、雷達信號處理系統(tǒng)的基本功能

雷達信號處理系統(tǒng)的主要工作是將來自雷達接收機的雷達回波信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和濾除雜波，使其能在各種復(fù)雜的噪聲環(huán)境中實現(xiàn)目標的實時檢測，從獲得的目標數(shù)據(jù)當中提取需要的目標信息（距離、方位等），并在顯示設(shè)備上展現(xiàn)需要的目標信息，系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

二、DSP特點介紹

數(shù)字信號處理過程中需要完成大量的實時計算，如FIR濾波、FFT算法。在數(shù)字信號的處理過程中數(shù)據(jù)的操作重復(fù)性高，尤其在卷積、濾波和FFT等基本算法中乘加操作用得最多。DSP在一定程度上就是為數(shù)字信號處理而設(shè)計的微處理器。DSP在數(shù)據(jù)處理方面實時性強，除具備通用處理器的特點外，在結(jié)構(gòu)上還滿足數(shù)字信號處理算法的需求，采用諸如并行計算、矢量處理等技術(shù)來增強其在數(shù)字信號處理方面的能力。

三、基于DSP的雷達信號處理系統(tǒng)設(shè)計

DSP處理的是數(shù)字信號，因此在在處理前先要進行雷達信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，本文中我們使用A/D+FPGA+DSP+PCI總線+SDRAM的平臺設(shè)計，利用DSP編程來達到雷達目標檢測及信號處理的目的，硬件平臺總體框圖如圖2所示。

ASIC（FPGA）+DSP+大容量RAM是當前最常用的高速信號處理方式。FPGA與ASIC相比靈活性更強，其邏輯功能方便根據(jù)條件進行配置。DSP不僅擁有很強的數(shù)字信號處理能力，而且很多DSP設(shè)備配有很大的RAM，還能支持很大的外擴RAM，同時DSP處理器尋址方式靈活、外圍接口豐富、可編程性強，大容量的存儲單元能夠存儲大量數(shù)據(jù)，方便進行雷達目標檢測及錄取。

以DSP為基礎(chǔ)構(gòu)建的雷達信號處理系統(tǒng)，是通過DSP編程達到雷達目標檢測與信息提取的系統(tǒng)，與基于純硬件的雷達信號處理系統(tǒng)相比具有很強的靈活性，其主要的優(yōu)點在于結(jié)合了通用硬件平臺和靈活的軟件算法，能夠根據(jù)需要改變參數(shù)，從而達到處理過程的靈活控制。目標檢測、信息提取的特點是處理的數(shù)據(jù)量較數(shù)據(jù)采集少，但控制算法的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，擁有高運算速度、靈活的尋址方式、強大的通信機制的DSP芯片最適合此部分工作。綜上分析，上述系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)靈活，能夠完成模塊化，從而提升算法的效率，通過DSP軟件編程能夠快速的進行系統(tǒng)重構(gòu)，對于不同體制以及標準的雷達信號處理任務(wù)可以通過DSP軟件編程來達到相應(yīng)信號處理要求。

四、總結(jié)

本文基于DSP技術(shù)探究其在雷達信號處理領(lǐng)域的應(yīng)用，總結(jié)DSP具有體積小、運算速度快、精度高、邏輯控制能力強、抗干擾能力強、外圍接口豐富、可編程等優(yōu)點。此外，現(xiàn)在雷達往往具有多種用途，這就需要通過編程來實現(xiàn)；綜上特點，可以判定DSP能夠勝任和非常適合雷達信號的處理。

參考文獻

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