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中断连续波雷达信号处理研究及FPGA实现的中期报告
中断连续波雷达是一种采用单脉冲发射的雷达系统，它在每次发送单个脉冲后，立即切换到接收模式。因此，它能够处理动态目标，并且在使用时间上更为有效。然而，与连续波雷达相比，其信号处理较为复杂，需要在硬件和软件上加以解决。
本文将重点介绍中断连续波雷达信号处理方面的研究，以及采用FPGA实现的中期报告。首先讨论中断连续波雷达的信号处理流程以及其中所面临的问题，然后介绍在FPGA上实现该算法所需的基本资源和优化策略，最后给出实验结果和未来的研究方向。
一、中断连续波雷达的信号处理流程
中断连续波雷达的信号处理流程可以分为四个主要步骤：1）功率放大器（PA）发射单个脉冲，并控制收发切换；2）接收机采集信号，并进行一定程度的滤波和放大；3）高速ADC对接收到的信号进行采样和数字化；4）数字处理单元（DPU）对采集到的信号进行必要的数学处理，得出目标的位置、速度和其他属性。
在上述处理过程中，需要解决若干问题。首先，由于并没有事先知道目标的距离，因此需要根据收到的信号确定发射和接收之间的延迟时间。其次，由于目标可能在运动中，因此需要使用一个匹配滤波器来消除多普勒效应。此外，还需要进行干扰和噪声抑制等预处理。最后，需要对具体的波形进行分类，以得到目标的特征和属性。
二、FPGA实现中断连续波雷达信号处理
为了实现上述算法，需要基本的数字信号处理器和FPGA资源。下面是一些基本的资源和优化策略：
1.基本资源：
a）FIR滤波器：FIR滤波器是一种数字滤波器，其滤波器的响应是通过对输入序列和一组系数进行加权的乘积求和得到的。由于FPGA可以实现高度并行的计算，因此FIR滤波器被广泛应用于雷达信号处理中。
b）匹配滤波器：匹配滤波器可以消除多普勒效应，是中断连续波雷达信号处理中不可缺少的部分。FPGA上可以使用查找表（LUT）或FFT来实现匹配滤波器，取决于特定算法的实现需求。
c）运动补偿：由于目标可能在移动，其速度的变化会导致信号频率的变化，从而影响距离计算的准确性。因此需要引入运动补偿技术。
2.优化策略：
a）流水线：可以使用流水线技术来加快计算速度。将各个模块拆分成若干个并行的阶段，进一步提高整个系统的处理速度。此外，还可以将不同阶段的资源分配在不同的FPGA上，以提高系统的可扩展性。
b）并行计算：由于FPGA具有高度并行计算的能力，因此可以充分利用这一特性，并在FPGA上实现并行算法，以进一步提高计算效率。
c）资源共享：在FPGA中，可以使用单个资源来执行多个任务，以提高资源利用率。例如，可以使用一个FIR滤波器模块来处理多个通道的数据。
三、实验结果与展望
本文实现了一个基于FPGA的中断连续波雷达信号处理算法。根据实验结果，可以看到，该算法能够准确地处理雷达信号，同时具有较高的处理速度和可扩展性。
从未来的研究方向来看，还有许多问题需要进一步解决。例如，如何针对不同的目标类型设计最优的波形，如何对时频信号进行快速和有效的分类等等。此外，还需要考虑如何将该算法与其他传感器数据结合起来，以获得更为全面的目标信息。
综上所述，本文介绍了中断连续波雷达信号处理方面的研究，并通过FPGA实现了该算法。实验结果表明，该算法能够准确地处理雷达信号，并具有较高的处理速度和可扩展性。未来的研究方向包括波形设计、时频信号分类和多传感器数据融合等。