[发明专利]一种地面雷达自适应距离幅度加权系统及方法

权利要求书

1.一种地面雷达自适应距离幅度加权系统，其特征在于，包括高速ADC模块、高速DAC模块、FPGA模块、DSP模块、时钟模块、电源模块；

所述高速DAC模块的输入端与FPGA模块相连；所述高速ADC模块的输出端与FPGA模块相连；FPGA模块通过EMIF总线接口和GPIO接口与DSP模块相连；所述时钟模块与高速ADC、高速DAC模块、FPGA模块、DSP模块均相连；所述电源模块与高速ADC模块、高速DAC模块、FPGA模块、DSP模块均相连；

所述高速DAC模块，用于将FPGA产生的中频信号转化为模拟信号；

所述高速ADC模块，用于对雷达信号中的中频信号进行数字化处理；

所述FPGA模块，用于实现正交下变频、自适应距离幅度加权；

所述DSP模块，用于读取FPGA存储的数据并实时求取加权系数；

所述时钟模块，用于为高速DAC模块、高速ADC模块、FPGA模块、DSP模块提供工作时钟；

所述电源模块，用于为高速DAC模块、高速ADC模块、FPGA模块、DSP模块提供工作电压；

基于所述系统的地面雷达自适应距离幅度加权方法，包括以下步骤：

步骤1、高速ADC模块接收雷达中频回波信号，并对雷达中频回波信号进行数字化处理，获得中频数字回波信号；

步骤2、FPGA模块对所述中频数字回波信号进行数字正交下变频处理，之后采集P个基带数据并将采集到的P个基带数据存储于DSP的EMIF外扩存储器；

步骤3、DSP模块获取DSP的EMIF外扩存储器中存储的基带数据，之后根据P个基带数据求取加权系数，并将加权系数存储于DSP的EMIF外扩存储器；所述根据P个基带数据求取加权系数具体为：

步骤3-1、将P个基带数据等分成组数据，每组基带数据的个数N'为:

N'＝f_s·Δt'

式中，Δt为基带数据采样时间长度，Δt'为自定义的时间间隔，f_s为基带数据的采样频率；

步骤3-2、将每组基带数据的绝对值进行排序，假设排序的结果为|D₁|≥|D₂|≥|D₃|≥...≥|D_N'|；

步骤3-3、将排序结果中的最大值|D₁|剔除，并对剩余的N₀个基带数据的绝对值求平均，所用公式为：

式中，|D_i|为第i个基带数据的绝对值，N₀＜N'-1；

步骤3-4、求取加权系数，具体为：

假设基带数据为n位二进制有符号整数，则加权系数求取公式为：

将上述加权系数进行简化：

步骤4、FPGA模块从DSP的EMIF外扩存储器读取加权系数，并根据加权系数对所述中频数字回波信号进行数字正交下变频处理，获得加权之后的基带数据，从而实现自适应距离幅度加权。

2.根据权利要求1所述的地面雷达自适应距离幅度加权系统，其特征在于，所述FPGA模块内部设置一片双口RAM区，作为DSP的EMIF外扩存储器，用于FPGA与DSP之间的数据交互。

3.根据权利要求1所述的地面雷达自适应距离幅度加权系统，其特征在于，步骤2中所述FPGA模块采集P个基带数据并将P个基带数据存储于DSP的EMIF外扩存储器，具体为：假设雷达在目标检测周期共发射N个脉冲，在目标检测周期之前还有M个参数设置周期；其中目标检测周期为用于目标检测的所有重复周期；

FPGA模块是在M个参数设置周期内采集P个基带数据并将P个基带数据存储于DSP的EMIF外扩存储器，具体为：

在参数设置周期，先将加权系数初始化为1，之后以发射脉冲的上升沿为时间基准，设定采集基带数据的起始点为每个重复周期的t₁时刻，采集基带数据的结束点为t₂时刻，则基带数据采样时间长度为：

Δt＝t₂-t₁

设基带数据的采样频率为f_s，则采集、存储的基带数据个数P为：

P＝f_s·Δt。