基于虛擬儀器技術的雷達信號模擬器設計
圖6(a)中的Nl5640R Config ADC和NI5640R Config DAC是用于在FPGA芯片上設置A/D和D/A轉換功能的程序模塊,這兩個模塊是PCl-5640R特有的,只需對其參數(shù)遴行配置即可。圖6(b)中數(shù)據(jù)是通過FIFO送入Memory中,再通過計算Memory 的地址,尋址讀取數(shù)據(jù),再送到Transfer Processing這個FIFO中。圖6(c)是將數(shù)據(jù)從這個FIFO中讀取,再轉換成 14位數(shù)送入AO0口。
2.3實驗結果
實驗以生成較具代表性的單載頻矩形脈沖信號、線性調頻信號并添加雜波信號來檢驗模擬器的信號生成功能。
?。? )單載頻矩形脈沖信號
單載頻矩形脈沖信號是一種載頻為fo,脈沖寬度為TP的脈沖調制正弦信號,可表示為:

式中:Tr為脈沖重復周期;rect ( t/Tp,)為信號的歸一化復包絡。
?。?)線性調頻信號
線性調頻信號可表示為:

式中:fo為中心頻率;Tp,為脈沖寬度,Tr為脈沖重復周期;k=S/Tp為調頻斜率;B為線性調頻信號的帶寬。
(3)雜波信號
這里模擬的是瑞利雜波,其幅度概率分布為瑞利分布,功率譜為高斯譜。
將以上數(shù)據(jù)疊加,得到混合波形數(shù)據(jù)。將混合波形數(shù)據(jù)通過 LabVIEW程序送到PCl-5610R中頻卡。輸出的波形如圖7所示。

圖7 混合波形圖
混合波周期為500 uS,載波頻率為65MHz,依次由脈寬為0.3 us的單載頻脈沖,脈寬為6 uS的線性調頻信號和所占時寬300 us的瑞利雜波組戚。
3結語
實驗結果表明,用計算機結合NI 公司的PCI-5 640 R中頻卡,配合Matlab仿真軟件,能夠根據(jù)需要產生較逼真的雷達模擬回波。該模擬器具有靈活性和穩(wěn)定性的特點,可以根據(jù)需要產生信號、嗓聲、雜波和干擾等;同時,由于板卡能夠通過LabVIEW語言對卡內的FPGA編程來實現(xiàn)其功能,在修改參數(shù)重新對FPGA進行配置時,只需完成對應的軟件編譯,節(jié)省了芯片再配置的時間,而且LabVIEW豐富的圖形控件為人機交互界面的設計與擴展節(jié)省了時間。本文旨在探縈模擬雷達回波信號的新途徑,在信號的實時性方面尚未實現(xiàn),由于FPGA可以以完全并行的方式進行運算,能夠在一個時鐘周期內完成大量計算;可以滿足多目標模擬對高速運算的要求,所以在實現(xiàn)實時性上并不困難。







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