莫禹涵，郭立民

哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院 黑龙江 哈尔滨 150001

近年来随着科技的发展，小型无人机逐渐出现在大众的视野中。为大众带来方便的同时，也有些非合作无人机会给一些敏感地区的低空安全带来很大的威胁。与其他无人机反制方案相比，雷达探测相比于其他手段具有全天候、作用距离大的优势[1]。但低、慢、小目标的探测一直是雷达信号处理的难点，尤其是在无人机悬停的场景下，无人机回波在多普勒频率上和地杂波混合在一起，为目标检测带来了很大的困难。不过无人机高速转动的旋翼会给雷达回波带来额外的频率调制，使其多普勒特征不同于一般物体的雷达回波[2-3]。美国的著名学者Victor.C.Chen[4]在其著作中将其命名为“微多普勒效应”。目前国内和国际上对于无人机旋翼回波特征的研究大多在仿真阶段，有实测数据的研究也都是对算法的佐证，实时性不强[5]。因此本文根据无人机回波的特点，结合相关文献的研究结果，分析了无人机旋翼回波的频域特性，根据无人机回波特点，选择在FPGA 上构造一阶递归型MTI 滤波器对背景杂波进行抑制，利用第三代双倍速率(double data rate, DDR3)存储器实现多周期雷达回波的MTD处理，在处理速度和吞吐率上进行了一定的优化，将FPGA 处理后的距离–多普勒(range-Doppler，R-D)二维谱和理论R-D 谱比较分析，证明FPGA处理结果的正确性。本文所述LFMCW 雷达系统的信号处理板是基于FPGA+DSP 架构的，FPGA负责信号的高速采集和处理，DSP 负责目标的参数估计以及系统主控。……