DSP技术在雷达信号处理的应用探究

【摘 要】近年来,DSP技术获得了飞速发展,其以速度快、精度高、稳定性好、功耗低、逻辑运算能力强等优点而被广泛应用于个人电子消费品、多媒体、医疗、自动化控制等消费和生产领域.本文结合DSP的优点与雷达信号处理实时性强的特点,探究其在雷达信号处理领域的优势和特点.

【关 键 词】DSP雷达信号处理雷达

近年来,DSP技术的飞速发展使得其能够满足雷达系统处理大数据量的要求,因此DSP逐步被引入到雷达信号处理中.随着DSP在雷达信号处理中的应用,雷达的信号处理能力获得增强、实时性提高,雷达体积和功耗减少,稳定性获得增强.雷达信号处理向着软件编程方向发展,使得雷达系统的升级更快捷方便、成本更低.现在雷达系统正向着多功能、高适应性发展.

一、雷达信号处理系统的基本功能

雷达信号处理系统的主要工作是将来自雷达接收机的雷达回波信号进行模数转换和滤除杂波,使其能在各种复杂的噪声环境中实现目标的实时检测,从获得的目标数据当中提取需要的目标信息（距离、方位等）,并在显示设备上展现需要的目标信息,系统流程图如图1所示.

二、DSP特点介绍

数字信号处理过程中需要完成大量的实时计算,如FIR滤波、FFT算法.在数字信号的处理过程中数据的操作重复性高,尤其在卷积、滤波和FFT等基本算法中乘加操作用得最多.DSP在一定程度上就是为数字信号处理而设计的微处理器.DSP在数据处理方面实时性强,除具备通用处理器的特点外,在结构上还满足数字信号处理算法的需求,采用诸如并行计算、矢量处理等技术来增强其在数字信号处理方面的能力.

三、基于DSP的雷达信号处理系统设计

DSP处理的是数字信号,因此在在处理前先要进行雷达信号的模数转换,本文中我们使用A/D+FPGA+DSP+PCI总线+SDRAM的平台设计,利用DSP编程来达到雷达目标检测及信号处理的目的,硬件平台总体框图如图2所示.

ASIC（FPGA）+DSP+大容量RAM是当前最常用的高速信号处理方式.FPGA与ASIC相比灵活性更强,其逻辑功能方便根据条件进行配置.DSP不仅拥有很强的数字信号处理能力,而且很多DSP设备配有很大的RAM,还能支持很大的外扩RAM,同时DSP处理器寻址方式灵活、接口丰富、可编程性强,大容量的存储单元能够存储大量数据,方便进行雷达目标检测及录取.

以DSP为基础构建的雷达信号处理系统,是通过DSP编程达到雷达目标检测与信息提取的系统,与基于纯硬件的雷达信号处理系统相比具有很强的灵活性,其主要的优点在于结合了通用硬件平台和灵活的软件算法,能够根据需要改变参数,从而达到处理过程的灵活控制.目标检测、信息提取的特点是处理的数据量较数据采集少,但控制算法的结构复杂,拥有高运算速度、灵活的寻址方式、强大的通信机制的DSP芯片最适合此部分工作.综上分析,上述系统硬件结构灵活,能够完成模块化,从而提升算法的效率,通过DSP软件编程能够快速的进行系统重构,对于不同体制以及标准的雷达信号处理任务可以通过DSP软件编程来达到相应信号处理要求.

四、总结

本文基于DSP技术探究其在雷达信号处理领域的应用,总结DSP具有体积小、运算速度快、精度高、逻辑控制能力强、抗干扰能力强、接口丰富、可编程等优点.此外,现在雷达往往具有多种用途,这就需要通过编程来实现；综上特点,可以判定DSP能够胜任和非常适合雷达信号的处理.