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近年来,将FPGA作为雷达数字化处理技术的核心,已成为现代雷达技术的发展趋势,其易重构特性和丰富的IP核资源,外加优良的时钟管理模块、高速的并行流水结构以及灵活的综合布线能力,恰好迎合了现代雷达技术高精度、高质量、高实时性的要求。在众多种类的雷达中,基于调频连续波(FMCW)的地基SAR即边坡监测雷达是本文主要的研究对象,它就是利用地基天线在水平轨道上匀速运动,形成方位向合成孔径以获取目标区域的二维SAR图像,再通过天线多次往复重轨运动获取目标区域连续时间的二维SAR数据,这样就可连续监测目标区域的地质情况,以达到实时预警边坡滑坡灾害发生的现实目的。而边坡监测雷达的数字处理部分就是依靠FPGA+DSP的异构平台来实现地基SAR二维数据处理,FPGA在其中起到了数据采集传输和数据预处理的重要作用,但因其在距离向和方位向分别采用了针对FMCW的解线调频技术和全方位向时域聚焦成像的BP算法,虽然最终的雷达二维信息处理结果具有较高的信噪比和成像质量,但却存在系统整体数据传输量和计算量巨大,算法运行时间过长、效率较低的问题。为解决上诉问题,本文针对性设计了“基于FPGA的FMCW雷达实时信号处理系统”,它是利用以FPGA所组成的数字硬件来实现回波信号的实时处理操作。前期通过MATLAB做解线调频技术和BP算法的理论验证和成像处理;中期通过Xilinx ISE14.7开发平台中的RAM/ROM、Divider、FFT IP核来设计和实现实时处理软件系统,并与Modelsim 10.0联合仿真来测试算法移植后实时处理模块功能的完备性与正确性;后期通过雷达数字系统开发板与Chipscope软件的联合调试,在实际应用中验证实时处理能力。通过以上的研究方法,成功地实现以FMCW产生,AD动态调相采集控制,回波信号任意倍数相干积累、汉宁窗加窗滤波以及距离向压缩为主的实时数字信号处理操作。由多次实验证明,DA经直读法DDS可产生1.6GHz的调频连续波,而AD经动态调相后可采集完全相干的回波波形,此外更是实现了37.25ms内快速处理128帧16×2位48000点实时回波数据的任意倍数相干积累、汉宁窗加窗滤波以及距离向压缩计算,同时数据压缩率可达99.2%,而经汉宁窗加窗后,可使旁斑降低至-31.54dB。至此,本文所设计的基于FPGA的FMCW雷达实时信号处理系统成功减小了地基SAR系统中下位机的数据运算压力和传送压力,并在雷达回波数据到达DSP之前,完成了雷达回波信号的实时预处理工作。