基于分裂基FFT的S波段雷达信号处理单元设计与实现

来源：电子测量技术杂志2024年第17期北京时间：

作者：陈泽宗，周章凯，赵晨

单位：武汉大学电子信息学院 武汉 430072

摘要：回波信号的信息解调主要依赖于FFT完成，本文提出了一种基于分裂基FFT的FPGA实现信号处理单元方案，用于高效解调回波信号信息。在原方案中，距离维解调由DSP完成，速度维解调在PC端进行，但其采用的单核DSP无法同时处理距离维解调与数据上传，导致实时性较低。本文利用FPGA并行处理和灵活可编程的特点，将两次信号解调集成至FPGA中实现，并完成了数据处理与上传的并行设计，提高了数据处理的实时性与可靠性。其中分裂基FFT是实现上述功能的关键，本文通过设计自适应计算单元与数据流控制单元，提升了分裂基FFT的处理速度，相比传统结构，本文方案节省了5.4%以上的计算周期；相比改进后的分裂基FFT，可节省2.31%以上的计算周期。闭环测试结果表明，本文设计的集成化信号处理单元解调得到的目标点信噪比高达70 dB，能够很好地满足信号处理的要求。

关键词：分裂基FFT;回波信号处理;FPGA

基金资助：国家自然科学基金面上项目(42276190)资助