M序列碼的OSP產(chǎn)生及壓縮技術(shù)研究

3 M序列的DSP壓縮
碼元產(chǎn)生后，將由雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射出去，接收回波經(jīng)過AD采樣轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)數(shù)字下變頻(DDC)到基帶信號(hào)做脈壓處理，由DSP完成。對(duì)M序列的脈沖壓縮處理，實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)其匹配濾波的過程。本系統(tǒng)中匹配系數(shù)由發(fā)射序列實(shí)時(shí)求出保存在DSP中，匹配濾波實(shí)際上就是信號(hào)和自己的自相關(guān)函數(shù)做卷積。假設(shè)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為x(t)，匹配濾波器(脈沖壓縮器)的沖擊響應(yīng)為h(t)=x(to-t)，則脈沖壓縮的輸出信號(hào)為：

直接做卷積處理實(shí)現(xiàn)簡單，但運(yùn)算量大。卷積可以在時(shí)域上處理，也可在頻域上通過兩次FFT處理完成。這里在頻域進(jìn)行處理，其優(yōu)點(diǎn)是處理速度高、重復(fù)性好、并且具有較大的靈活性。定義為：

其中X(ω)、H(ω)分別是x(n)和h(n)的頻譜函數(shù)。因此有：

這就是頻域卷積的基本原理，這種方法可以采用快速傅立葉變從而換減少運(yùn)算量。另外為了獲得低的副瓣電平，可以將匹配濾波器的系數(shù)進(jìn)行加權(quán)處理，用MATLAB仿真時(shí)、頻域處理結(jié)果分別如圖4和圖5所示，比較可知兩者一致。

軟件編程時(shí)FFT和IFFT程序采用TI提供的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)：dsp_fftl6x16r．h、dsp_ifftl6x32．h，兩者都采用混合基方式，前者系數(shù)、輸入數(shù)據(jù)都為16 bit。輸入數(shù)據(jù)為下變頻輸出。后者系數(shù)16 bit、輸入數(shù)據(jù)32 bit，輸入數(shù)據(jù)為頻域相乘結(jié)果。系數(shù)由tw_fftl6x16．exe、tw_fftl6x32．exe函數(shù)生成，由于是定點(diǎn)運(yùn)算，編程時(shí)要考慮系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍采取合適的截位處理。

4 結(jié)束語
本文介紹了基于DSP的某雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的M序列實(shí)現(xiàn)及壓縮處理技術(shù)，由于M序列是一種偽隨機(jī)碼，因此在壓縮時(shí)要實(shí)時(shí)計(jì)算匹配系數(shù)，如果使用傳統(tǒng)的硬件發(fā)生器來構(gòu)成則每次需要從處理器片外讀一次發(fā)射碼元，故本文采用軟件生成碼元再由DSP同步串口MCBSP發(fā)送出去，外場試驗(yàn)證明這種方式是可行的，可以滿足指標(biāo)要求，并且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，只做軟件改動(dòng)就可適用于別的系統(tǒng)。