基于分段匹配的脈沖壓縮檢測算法設計與實現(xiàn)

唐小明， 劉 佳, 張財生， 徐永力

(1.煙臺三航雷達服務技術(shù)研究所有限公司，山東 煙臺 264001； 2.海軍航空大學，山東 煙臺 264001)

0 引言

為了在外部干擾和內(nèi)部噪聲中有效地檢測出微弱目標，解決作用距離與分辨力的矛盾，在信號處理中常采用脈沖壓縮技術(shù)[1]。脈沖壓縮是經(jīng)過匹配濾波理論的指導產(chǎn)生并發(fā)展起來的，它將參考信號與回波信號進行相干積累，提高目標的回波峰值，增強信號的檢測增益[2-3]。作為一種典型的非平穩(wěn)信號，線性調(diào)頻(LFM)信號被廣泛應用于各個領域，它是一種相當成熟的低截獲概率雷達信號，在各種體制的雷達中大量使用，因此研究對它的檢測具有代表性。

以某種大時寬帶寬積的LFM信號作為研究對象，采用一種以分段匹配[4-5]為前提的脈壓檢測算法。其基本思想是：將脈壓后的信號均勻分段，通過逆向分析找到每段對應的回波信號，以此為依據(jù)對回波信號重新分段后進行脈壓檢測。脈壓后的信號首先在各段內(nèi)進行滑窗檢測[6]，得到初次判決結(jié)果并儲存下來。經(jīng)過多個周期以后，將結(jié)果以段為單位依次對齊，按一定方式積累后再次判決[7]，最終得到目標信息。

本文對采集得到的實際雷達數(shù)據(jù)進行分析，運用Matlab完成對算法的設計，驗證其可行性。在硬件實現(xiàn)方面，先是利用FPGA芯片完成AD、下變頻、濾波等操作得到基帶信號[8-9]，然后通過數(shù)據(jù)流控制模塊調(diào)用FFT核實現(xiàn)分段脈壓，之后利用設計好的濾波篩選模塊完成數(shù)據(jù)的更新、存儲以及門限判決。……