范健华，李春林

(四川九洲电器集团 第2研究所，四川 绵阳 621000)

基于FPGA的Keystone变换算法设计和实现

范健华，李春林

(四川九洲电器集团 第2研究所，四川 绵阳 621000)

摘要针对雷达目标长时间相参积累产生距离单元的走动问题，雷达信号处理引入了Keystone变换来补偿距离单元的走动。但完整实现Keystone变换计算量需求较大，工程实现困难。文中提出一种基于FPGA的 Keystone变换的工程设计和实现方法，对Keystone算法进行仿真与分析，采用了一种简化算法实现的设计计算过程，大幅减小了整个过程的计算量。通过完成硬件代码设计仿真验证，表明了该算法能进一步在工程实践中应用。

关键词雷达信号处理；长时间相参积累；距离走动；Keystone变换；FPGA

在雷达信号处理[1]中，通常针对弱小目标采用长时间相参积累进行检测，但长时间相参积累会引起目标距离走动，而Keystone变换是一种常用的距离走动补偿算法，可在保持回波相位的同时，补偿目标的跨距离单元走动，从而为匹配滤波后的多普勒处理奠定基础[2,3]。但要实现Keystone算法，需要进行sinc插值计算，需求的工程硬件实现资源较大，所以本文将会对对应的算法流程进行仿真分析和硬件实现分析，提出可行的硬件实现和解决方法。

1Keystone变换实现方法

1.1Keystone变换的原理

雷达的回波支撑域是一个二维平面，平面的坐标轴分别是快时间(即脉内时间)和慢时间(即脉间时间)。在快时域进行傅里叶变换，将回波变换到频率平面，所谓Keystone变换，就是进行变量代换，即

这个变换使f-tm平面上的矩形支撑域在f-m平面上变成一个倒梯形，如图1所示，Keystone变换实际上是一种对tm轴的伸缩变换，伸缩幅度与频率有关，高频拉伸幅度较大[4]。……