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(多图) 雷达目标回波数字模拟的TMS320C6201实现

来源:现代电子技术/电子科技大学 徐景丽?? 汪学刚?? 2006年06月16日 ?? 收藏0

?????? 2.3 天线的调制

?????? 单脉冲跟踪雷达采用和差波束来对目标进行跟踪,这种雷达系统的天线在一个角平面内有4个部分重叠的子波束,如图1所示。

???????????? ???????????????????????????????? 波束截面

?????? 4个子波束分别对接收到的目标回波进行幅度调制,可以得到4路信号,雷达将这4路信号进行和差处理,由差信号的大小可以得到目标位置(方位角、俯仰角)与天线中心指向的偏离误差,所以可以调整天线指向,实现对目标的跟踪。从波束截面图方向看,4个波束的中心位置如图1所示,其中原点为天线轴向,α轴为方向角方向,β轴为俯仰角方向,设由4个波束接收到的目标信号为A1,A2,A3,A4,那么和信号Σ,方位差信号Δα、俯仰差信号Δβ可以分别表示为:

?????? Σ=A1+A2+A3 +A4

?????? Δα=A2+A4-A1-A3

?????? Δβ=A1+A2-A3-A4?

?????? 雷达按照上式对回波信号进行处理,也可以看作是和差方向图调制的结果。以两个波束为例,将两个子波束、和波束、差波束的方向图表示如图2所示。

???????????????????????????? 子波束

?????? 要模拟点目标Σ,Δα,Δβ信号,最直接的办法是产生一路Σ信号,然后分别用图2所示的和、差波束方向图对数据进行调制,从而得到Σ,Δα,Δβ信号,但是必须采用多通道结构。如果换一个角度考虑,采用4个精密衰减器来模拟4个子波束的调制,得到4路信号后,再使用上式求出Σ,Δα,Δβ信号就可以只用一个目标信号通道,在数据输出时再使用衰减器来产生Σ,Δα,Δβ信号,目标的航迹在模拟器中可按主机传送的参数,由DSP实时计算得出。

?????? 3 目标轨迹的模拟

?????? 由于雷达获得的是离散的目标信号,即以一定时间间隔T获得的目标信息。当这个时间间隔足够小时,可以用直接段(或旋)去逼近目标的飞行轨迹,同时可以认为在这样一个微小的时间间隔内目标是匀加速运动的。因此任意飞行轨迹可视为直线运动和匀速空间圆周运动的组合。

?????? 根据以上两种基本运动轨迹,可以组合出很多种复杂的运动轨迹,图3为用TMS320C6201实现的,基于直线和圆周运动进行组合而产生的一个复合轨迹。

???????????????????????????????? 复合轨迹

?????? 4 基于TMS320C6201的实现

?????? 4.1 TMS320C6201简介

?????? TMS320C6201是TI公司推出的一款定点数字信号处理器,CPU内含有8个并行处理的运算单元,指令长达256b,采用改进的哈佛结构,即程序存储器和数据存储器分开设置,程序存储器为512kb,或作为外部存储器的Cache。数据存储器为512kb,指令周期为5ns,时钟为200MHz。理想情况下,每次执行8条指令,故可以达到1600MIPS,芯片内集成外设包括:外存储器接口EMIF,主机口HPI,扩展总线XB,自举控制逻辑、多通道缓冲串口、定时、中断选择子、Power-down逻辑。软件设计可采用C语言,汇编语言和线性汇编语言等。


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雷达? 回波? TMS320C6201?

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