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基于FPGA的CFAR设计基于FPGA的CFAR设计摘要恒虚警率（ConstantFalse-AlarmRate,CFAR）处理技术是雷达信号处理的重要组成部分。在雷达信号检测中，当外界干扰强度变化时，雷达能自动调整其灵敏度，使雷达的虚警概率保持不变。具有这种特性的接收机称为恒虚警接收机。雷达信号的检测总是在干扰背景上进行的，干扰包括接收机内部的热噪声，以及地物、雨雪、海浪等杂波干扰。其中，地杂波、海杂波、气象杂波和箔条杂波都是由天线波束照射区内的大量散射单元的散射信号叠加组成。因此，在强干扰中提取信号，不仅要求有一定的信噪比，而且必须对信号作恒虚警处理。在自动检测雷达中，必须具备恒虚警处理设备，使之在强杂波干扰下仍能继续工作。本文首先介绍了恒虚警率(CFAR)的基本原理，然后利用FPGA方案对恒虚警率(CFAR)进行了实例设计，并对各子模块进行了详细说明，最后对整个模块进行仿真和验证。关键词：VerilogHDL、FPGA、恒虚警(CFAR)1基于FPGA的CFAR设计目录1、绪论.....................................................................................32、CFAR算法基本原理...............................................................43、FPGA设计与实现..................................................................63.1、顶层模块设计...............................................................63.2、回波消除电路设计.......................................................83.3、恒虚警(CFAR)电路设计...............................................123.4、块储存器设计.............................................................244、仿真.....................................................................................255、总结.....................................................................................28参考文献:..................................................................................292基于FPGA的CFAR设计一、绪论恒虚警率(ConstantFalse-AlarmRate,CFAR)处理技术,用于在杂波环境变化时,防止雷达的虚警概率发生太大的变化，同时保证一定的检测概率。为此，必须采用自适应门限检测电路。利用自动检测电路来估测接收机的输出，以保持一个恒虚警率的系统便称为恒虚警率(CFAR)系统。例如，PD雷达常用于机载下视或类似的条件下，因此由于不同的地物回波所形成的杂波强度分布情况十分复杂，为了在这样复杂的杂波环境中检测所关心的运动目标回波，则必须采用CFAR处理技术。它是一种对杂波问题很有效的处理技术，可以随本地噪声能量信息设置门限。雷达信号的检测总是在干扰背景上进行的，干扰包括接收机内部的热噪声，以及地物、雨雪、海浪等杂波干扰。其中，地杂波、海杂波、气象杂波和箔条杂波都是由天线波束照射区内的大量散射单元的散射信号叠加组成。因此，在强干扰中提取信号，不仅要求有一定的信噪比，而且必须对信号作恒虚警处理。在自动检测雷达中，必须具备恒虚警处理设备，使之在强杂波干扰下仍能继续工作。我们想要实现CFAR处理，传统方案是采用DSP加软件的方法实现，即用通用DSP芯片构造硬件处理机平台，通过编写处理软件实现CFAR算法。这种方案对于距离分辨率不高的宽脉冲雷达来说，是一种简单可行的方法，但对于窄脉冲雷达，由于距离维采样频率很高,要求处理机硬件平台提供超高的运算速度，FPGA以其高的处理速度成为实现CFAR算法的一种好的选择。本文提出一种基于FPGA的实现方案,该方案依据CFAR算法的独立性、规则性、算法的简单性和运算密集性等特点，顶层模块调用了一个CFAR算法模块和两个块存储器IP核，实现了数据长度为16bit，前、后窗长度为L=16位数据的ML类CFAR算法。3基于FPGA的CFAR设计二、CFAR算法基本原理一般通用的CFAR方案中，视频信号样本通过平方率包络检测器被送到滑窗寄存器中。该寄存器长一般设定为N+1=2n+1，统计量Z是与噪声能量成比例的，而噪声能量是通过检测单元D周N个参考单元的某种处理而得到的。U是一个恒量元素，在均匀背景下，与N、Pfa有关，给定参考单...