一种雷达多目标模拟器的主控DSP的软件设计和实现

Q两路正交视频模拟输出。

3 模拟器主控系统软件设计思想

3.1 雷达信号波形的形成

采用数字方法直接产生脉冲压缩中频信号的基本原理和实现方法主要有两种：一种是基于相位累加器的频率合成技术，是将输出信号的频率以频率控制字的形式在每一个时钟周期与相位累加器累加一次，得到相应的相位值，用相位累加器输出的相位值对只读存储器寻址，得到相应的数字化幅度，经数模转换器后得到调频模拟信号；另一种是基于存储器直读法的波形合成技术，是把理想的信号波形进行采样、量化而后在ROM中存储起来，系统工作时，按一定的时序要求读出ROM中的数据，经D/A转换为调频模拟信号［４］。按模拟要求，本系统应能提供四种雷达信号波形：线性调频信号两种（频率递增和递减）；非线性调频信号两种（频率递增和递减）。考虑到ADSP-2106x具有大容量内存的优势，及前一种方法不易产生非线性调频波形等因素，拟采用后一种方法。具体实现是：有效利用DSP芯片内部存储器资源，形成正、余弦ROM，预存调频波的幅度量化值，在系统时钟控制下，对只读存储器进行寻址来实现。

3.2 多普勒频率的计算及回波信号幅度的确定

该模拟器可对目标附加多普勒频率信息，多普勒频率的范围为0到1500Hz之间。因此，可以同样利用DSP内部存储器资源，预存1.5kHz的余弦表，通过由上位机传过来的多普勒频率值对余弦表进行寻址，得到多普勒信息的幅度量化值(COS(θ)和SIN(θ))；然后将多普勒信息的幅度量化值与同样存储在DSP内部存储器中的线性、非线性调频波量化值(COS(θ)和SIN(α))进行乘加运算，得到COS(α＋θ)和SIN(α＋θ)(其中?琢是调频相位，θ是多普勒相位)，由此完成附加多普勒信息的数字回波的产生。模拟器产生的回波信号应能在天线波束角内受天线方向图的调制，具体实现是：模拟天线的圆周扫描，接收由雷达信号处理机提供的周期为定值的正北脉冲，并自行产生12位天线方位码（即方位码每增加1，相当于天线扫过360/4096度），由此天线指向信息结合该雷达天线的波束形状形成回波信号的幅度加权值，最后与调制了多普勒信息的波形值相乘即可。加权值也可由matlab仿真得到不同方位上的值预存于ROM中，工作时由天线方位码实时寻址得到，以此提高DSP的运算效率。

3.3 多目标模拟的方法及噪声、杂波的形成

摘 要　阐述了雷达多目标模拟器的设计，给出了一种可实时模拟多批目标回波的雷达信号模拟器的实现方案，重点介绍了该模拟器主控DSP软件设计思想及其实现，对整个系统工作性能做了简要分析。

关键词　DSP，SHARC，雷达信号模拟

Design and Implementation of Software for the DSP of A Radar Multi-Target Simulator
Li Weijiang Chen He Han Yueqiu
　　(Department of Electronic Engineering,School of Information Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081)

Abstract　The paper briefly presented the design of A Radar Multi-Target Simulator. At the same time, the design and realization of the radar signal simulator which can simulate multiple targets are introduced in detail. In this paper, the DSP software scheme and it’s realization of the radar signal simulator are presented mainly . It also made a simple analysis to the system’s performance.

Keywords　DSP, SHARC, Radar Multi -Target Simulator

1 引 言

随着军事技术和信息技术的飞速发展，对雷达的性能提出了越来越高的要求。同时，缩短雷达系统设计、调试、联调和外场实验周期显得极为重要。而现代雷达系统面临的严重挑战是雷达工作环境的恶劣，要求在强杂波中检测目标和提取目标参数。因此，在雷达设计和分析中必然需要考虑大量非线性因素和随机因素, 而由于环境、配套服务、成本等诸多因素的影响,在现代雷达系统的设计、试验、训练过程中, 不可能总是采用真实目标。在这种情况下，雷达信号模拟得到了普遍重视。ADSP-2106x SHARC(Super Harvard Architecture Computer，超级哈佛结构计算机)是美国Analog Device公司生产的高性能的32位通用数字信号处理器（DSP）［１］。它具有很强的数据处理能力和与外部进行数据交换的能力，适于高速实时运算，广泛应用于通用数字信号处理、通信、雷达和声纳