基于FPGA和DSP的雷达模目信号设计
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模目信号属于系统内部的测试信号，所以不需要单独的插件产生，可以考虑做在信号处理流程比较靠前的插件上，比如DBF插件或者脉压插件。由于本系统脉压插件资源有剩余，且对于产生模目信号足够，所以将模目产生模块放在脉压插件上，用到的器件是一片FPGA和一片DS-P，其中FPGA的作用是接收光纤送来的控制字，对DSP发起中断并缓存DSP产生的模拟回波，然后在系统时序的同步下将模拟回波送后续处理；DSP的作用是根据系统控制字信息，在一个FR时间间隔内产生所需要的多波束目标回波，系统实现框图如图2所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/150522.htm
系统工作流程为：DBF分机提供系统控制字、时序和外时钟，其中系统控制字通过光纤送出，每个CPI送一次，时序和外时钟通过射频电缆送出。当FPGA收到控制字后，将其缓存于双口RAM，等到第二个FR，给DSP发起中断，通知DSP取走控制字。DSP从控制字中提取CPI代码、FR代码、模目距离和模目多普勒等信息。通过CPI代码可以知道雷达当前发射的是哪种波形，即哪种线形调频信号，通过FR代码可以知道当前脉冲是该相干处理脉冲组中第几个脉冲，通过模目距离和模目多普勒可以知道系统要求模拟目标所处的距离和相对径向速度。由于系统控制字已在第二个FR得到，所以在接下来的FR中，DSP只需读进FR序列号，就不需要再读控制字。读FR序列号的目的是为了计算模目由于存在径向速度而产生的相位，即φd=fd(n-1)Tr，其中：n即为FR序列号；Tr为脉冲重复周期，一旦获得这些信息，就可以计算模目。在计算模目的过程中，采用了乒乓存储方式，即当前FR产生下一FR的数据，并存于FPGA的双口RAM中，等下一FR到来时，延迟到系统控制字所给的模目距离单元所对应的时刻，读出模目数据即可。为了使目标回波与实际情况一致，要求模目信号在距离和多普勒上都要模糊，由于系统控制字送来的参数是非模糊的，那么转换方法为：模糊距离=真实距离mod本相干处理脉冲组对应的距离，模糊多普勒一真实多普勒mod本相干处理脉冲组对应的重频，其中mod为求模，这一过程在DSP中完成。
3 调试过程
调试所用到的分机有：综合电子分机，送时序和控制字；DBF分机，完成控制字中CPI代码和FR代码的填充，并通过光纤将控制字送至DSP分机，本模目信号产生模块就在DSP分机的脉压插件上；频率源，给每个分机提供时钟；除此之外，还需要一台直流稳压电源。
系统加电后，DSP初始化完成就处于等待状态，当有时序和系统控制字送来，DSP就根据控制字的要求产生模目信号，并在时序的同步下将信号送往FPGA，然后再由FPGA送后续处理。系统设置三个信号采集和观察点，第一个在DSP上，通过仿真器采集系统控制字以及产生的模目数据，并将该数据和Matlab计算的数据做比较，看是否正确；第二个在FPGA上，通过Quartus自带的SignalTap工具，观察产生的模目信号波形，以及该信号经脉压后的波形，看波形是否为线性调频信号，点数是否正确，脉压能否出结果；第三个在DSP插件上，通过在DSP上采集脉压后的信号，对同一距离单元做FFT，看结果是否在期望的距离单元及期望的频道上。
下面给出其中一种模拟波束在各信号采集和观察点的图形：图3为DSP计算的模目数据(实部)，图4为SignalTap采集的模目信号(I，Q双通道)，图5为模目信号经脉压后的波形，图6为对脉压后同一距离单元信号做FFT。
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