一種基于FPGA的雷達脈沖預分選器設計
2 關聯(lián)比較器的設計
由于輻射源特征的多樣性以及脈沖參數測量誤差的引入,使雷達截獲系統(tǒng)脈沖去交錯存在以下兩方面的問題:
(1)由于參數抖動或存在測量誤差,使得參數是一個由上下門限界定的一個范圍。
(2)由于存在參數捷變或參數分集,使得參數存在多值(如頻率捷變、分集等)。
傳統(tǒng)的關聯(lián)比較器的原理圖如圖3所示,這種方法是給每個參數設定一個容差,將每個脈沖的PDW與各參數容差進行比較,實際上就是與RF,DOA,PW的最大值與最小值做比較,如果都落在容差范圍內,則產生相應路數的單路匹配信號MATCH。這種方法能夠解決第一個問題,但是對于參數捷變雷達則不能進行分選。另外,由于每一路只能配置一組雷達參數,對于日益復雜的電磁環(huán)境,這種方法已不適應。
本文在傳統(tǒng)的關聯(lián)比較器上進行改進,設計了基于CAM(Content.Addressable Memory)的關聯(lián)比較器。CAM是一種專門為快速查找數據地址而設計的存儲器,通過把輸入數據與其內所存數據同時相比較,能快速確定輸入數據是否與其內部某個數據或幾個數據相匹配。CAM的數據尋址方式因不同應用要求而不同,最快方式下僅需要一個時鐘周期便可完成對所有數據的尋址。
與RAM一樣,CAM也是采取陣列式數據存儲,其數據的寫入方式與RAM相類似,但CAM的數據讀取方式卻不同。在RAM中,輸入的是數據地址,輸出的是數據,而在CAM中輸入的是所要查詢的數據,輸出的是數據地址和匹配標志。
在RAM中,RAM的存儲容量由地址線寬度所確定。例如,10b寬地址總線的RAM存儲容量為210=1024B,CAM卻沒有這個限制,因為它不是采用傳統(tǒng)的通過地址讀取數據的方式。如要從1024B中查詢某一數據,輸入數據寬度為8b,若數據存在,則輸出匹配標志和10b寬的數據地址。因為CAM不是采用傳統(tǒng)的地址線模式讀取數據,存儲空間可以很容易的擴展,輸入數據線寬度只由需查詢的數據位數決定。圖4為數據讀取模式下的RAM和CAM。
基于CAM的關聯(lián)比較器原理如圖5所示,三個CAM中分別存儲了多部雷達的RF,DOA,PW參數。當PDW進來時,如果CAM中有與之匹配的參數,則MATCH標志位輸出1,并輸出參數地址,根據輸出三個CAM輸出的地址和MATCH標志位判定輻射源編號。同傳統(tǒng)方法一樣,這種方法也可以進行多路組合,實現(xiàn)對PDw的高速處理。
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