基于虛擬儀器技術(shù)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(gè)模塊是PCl－5640R特有的，只需對其參數遴行配置即可。圖6（b）中數據是通過(guò)FIFO送入Memory中，再通過(guò)計算Memory 的地址，尋址讀取數據，再送到Transfer Processing這個(gè)FIFO中。圖6（c）是將數據從這個(gè)FIFO中讀取，再轉換成 14位數送入AO0口。

　　2.3實(shí)驗結果

　　實(shí)驗以生成較具代表性的單載頻矩形脈沖信號、線(xiàn)性調頻信號并添加雜波信號來(lái)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T(mén)P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(luò )。

　?。?）線(xiàn)性調頻信號

　　線(xiàn)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(xiàn)性調頻信號的帶寬。

　?。?）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。

　　將以上數據疊加，得到混合波形數據。將混合波形數據通過(guò) 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(xiàn)性調頻信號和所占時(shí)寬300 us的瑞利雜波組戚。

　　3結語(yǔ)

　　實(shí)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，能夠根據需要產(chǎn)生較逼真的雷達模擬回波。該模擬器具有靈活性和穩定性的特點(diǎn)，可以根據需要產(chǎn)生信號、嗓聲、雜波和干擾等；同時(shí)，由于板卡能夠通過(guò)LabVIEW語(yǔ)言對卡內的FPGA編程來(lái)實(shí)現其功能，在修改參數重新對FPGA進(jìn)行配置時(shí)，只需完成對應的軟件編譯，節省了芯片再配置的時(shí)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省了時(shí)間。本文旨在探縈模擬雷達回波信號的新途徑，在信號的實(shí)時(shí)性方面尚未實(shí)現，由于FPGA可以以完全并行的方式進(jìn)行運算，能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內完成大量計算；可以滿(mǎn)足多目標模擬對高速運算的要求，所以在實(shí)現實(shí)時(shí)性上并不困難。