首先本文对动目标检测的原理做了研究,研究了快慢时间维采样、动目标显示、多普勒滤波器组和零频抑制滤波器的相关算法。采用有限冲击响应(FIR)横向滤波器实现多普勒滤波器组,其加权系数可随不同的应用场景而设计,可以在不同频段设计相应频率的滤波器来抑制各种不同的杂波,但是直接使用FIR滤波器实现多普勒滤波器组硬件资源消耗大,针对这一问题,采用了10组滤波单元复用的方式实现可配置的滤波器组,减少了硬件资源的消耗,可以对脉冲压缩后脉冲占空比1/16以下的数据进行脉冲多普勒处理。对于零频抑制滤波器,直接在时域使用共辄离散傅里叶变换(DFT)滤波器相减来实现,无法判断低速目标的运动方向,针对这一问题,本文首先对慢时间维采样数据进行FFT 处理变换到频域,再在频域上进行滤波,可以得到低速目标运动速度的正负。对于慢时间维采样数据的FFT,采用基2的方式完成了基于SDF结构的存储迭代FFT处理器设计,能够实现8-1024点FFT处理。最终完成了动目标检测整体电路的设计。
随后采用Matlab建模搭建验证平台并产生相应的测试激励,将Modelsim仿真与Matlab对比,验证了不同配置情况下的动目标检测电路,并对仿真结果做了误差分析,相对误差在103数量级。在功能验证正确之后使用FPGA对电路进行了板级验证。使用SMIC0.13um工艺库对电路进行综合,在最坏的工艺条件下最大频率为200Mhz,吞吐率可达6.4Gbps。最后进行了形式验证,确保综合后的网表和RTL级代码内容一致。
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