本文主要研究了外輻射源雷達雜波抑制模塊的 FPGA 實現(xiàn)方法。首先，對自適應濾波的時域 LMS 算法和 RLS 算法進行了分析和比較，結果表明時域 LMS 算法收斂特性易受環(huán)境影響且 RLS 算法運算量較大，因此本文在工程實現(xiàn)中采用改進的 LMS 算法：變步長 LMS（NLMS）算法和頻域分塊 LMS（FBLMS）算法。 NLMS 算法的步長會隨輸入數(shù)據(jù)變化，所以收斂速度較快；FBLMS 算法在頻域分塊實現(xiàn)，運用 FFT 計算濾波中的卷積可以減少運算量，并且頻域的正交變換能夠降低特征值的發(fā)散改善收斂性能。然后，論文針對兩種算法的 FPGA 實現(xiàn)，分析了 FPGA 的結構和特點，對常用 IP 核如 PLL、FIFO、FFT 和 RAM 進行了原理說明和功能仿真。最后，對 NLMS 算法和 FBLMS 算法進行了便于硬件實現(xiàn)的功能模塊劃分，利用 IP 核說明每個模塊的硬件構成，并通過 ModelSim和 MATLAB 的聯(lián)合功能仿真，驗證了兩種算法的硬件可實現(xiàn)性。

　　雷達使用電磁波探測、跟蹤目標，它發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收目標的反射回波，從而獲得目標的距離、方位、速度等信息。近年來，雷達技術得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭中雷達起著關鍵性的作用，正因如此雷達很容易成為敵方干擾打擊的首要目標。

　　有源雷達是一種同時具有接收機和發(fā)射機的雷達，雷達天線的作用是：把發(fā)射機產(chǎn)生的雷達信號輻射到空間并接收回波信號，即天線通過收發(fā)開關的時分復用達到發(fā)射和接收的目的。

　　現(xiàn)代社會科學技術發(fā)展日新月異，有源雷達存在電子干擾、超低空突防、反輻射導彈和隱身技術的威脅。上述因素促進了無源雷達的發(fā)展，無源雷達并不發(fā)射電磁波，而是利用存在于外界空間中的電磁波對目標進行定位和跟蹤。

　　無源雷達工作所使用的信號可以分為兩種：一種是目標本身會輻射信號，另一種是外界第三方信號。本文所討論的無源雷達利用第三方信號民用機會照射源作為接收信號，即外輻射源雷達。外輻射源雷達生存能力強且隱蔽性高，因此可以提高雷達系統(tǒng)在電子戰(zhàn)中的生存能力。

　　目前，外輻射源雷達系統(tǒng)所采用的輻射源多為空間分布廣泛的民用信號：數(shù)字電視信號、調頻廣播信號、GSM 信號、衛(wèi)星通信信號等，外輻射源雷達有許多優(yōu)點：

　?。?）外輻射源雷達利用現(xiàn)已存在的民用信號，這些信號分布較廣，并難以被敵方檢測摧毀，生存能力強；

　?。?）多數(shù)外輻射源信號頻率低，覆蓋范圍廣，可以檢測出隱身目標；

　?。?）信號頻段低，不易受到天氣的影響；

　?。?）借用民用照射源，節(jié)省成本；

　?。?）由于使用外輻射源，能夠檢測無線電寂靜的目標；

　?。?）空域覆蓋范圍廣；

　　（7）輻射源發(fā)射功率比較高，分布范圍廣，便于進行多站定位。

　　基于以上優(yōu)點，這種系統(tǒng)成本低且生存能力強的外輻射源雷達有較高的軍事應用價值，已經(jīng)稱為各國研究的熱點。

　　美國研制的新型無源探測定位系統(tǒng)“沉默哨兵”，該系統(tǒng)采用無源相干定位技術，利用調頻廣播信號和商業(yè)無線電信號對運動目標進行探測、定位和跟蹤，其采用的信號處理計算機是并行處理速度達到每秒數(shù)千兆浮點運算速率的商用計算機，具有實時、高精度探測空中目標的能力。其成功的關鍵在于高速硬件設備和新的算法、軟件的結合。

　　維拉無源雷達系統(tǒng)是一種用于對海地空目標進行定位、識別和跟蹤的可移動無源監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠探測隱身飛機。該雷達的定位功能是由電波到達時間差實現(xiàn)的，即通過三個監(jiān)測站對目標進行監(jiān)測，然后把其中兩個監(jiān)測站的信息發(fā)送到另外一個監(jiān)測站，提取三站的信號時間差，通過運算處理來確定目標的位置信息。