基于FPGA的Keystone變換算法設(shè)計和實現(xiàn)

范健華，李春林

(四川九洲電器集團 第2研究所，四川 綿陽 621000)

基于FPGA的Keystone變換算法設(shè)計和實現(xiàn)

范健華，李春林

(四川九洲電器集團 第2研究所，四川 綿陽 621000)

摘要針對雷達目標長時間相參積累產(chǎn)生距離單元的走動問題，雷達信號處理引入了Keystone變換來補償距離單元的走動。但完整實現(xiàn)Keystone變換計算量需求較大，工程實現(xiàn)困難。文中提出一種基于FPGA的 Keystone變換的工程設(shè)計和實現(xiàn)方法，對Keystone算法進行仿真與分析，采用了一種簡化算法實現(xiàn)的設(shè)計計算過程，大幅減小了整個過程的計算量。通過完成硬件代碼設(shè)計仿真驗證，表明了該算法能進一步在工程實踐中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞雷達信號處理；長時間相參積累；距離走動；Keystone變換；FPGA

在雷達信號處理[1]中，通常針對弱小目標采用長時間相參積累進行檢測，但長時間相參積累會引起目標距離走動，而Keystone變換是一種常用的距離走動補償算法，可在保持回波相位的同時，補償目標的跨距離單元走動，從而為匹配濾波后的多普勒處理奠定基礎(chǔ)[2,3]。但要實現(xiàn)Keystone算法，需要進行sinc插值計算，需求的工程硬件實現(xiàn)資源較大，所以本文將會對對應(yīng)的算法流程進行仿真分析和硬件實現(xiàn)分析，提出可行的硬件實現(xiàn)和解決方法。

1Keystone變換實現(xiàn)方法

1.1Keystone變換的原理

雷達的回波支撐域是一個二維平面，平面的坐標軸分別是快時間(即脈內(nèi)時間)和慢時間(即脈間時間)。在快時域進行傅里葉變換，將回波變換到頻率平面，所謂Keystone變換，就是進行變量代換，即

這個變換使f-tm平面上的矩形支撐域在f-m平面上變成一個倒梯形，如圖1所示，Keystone變換實際上是一種對tm軸的伸縮變換，伸縮幅度與頻率有關(guān)，高頻拉伸幅度較大[4]?！?br>