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用Zynq实现脉冲多普勒雷达信号处理：架构、算法与实现详解

脉冲多普勒（PD）雷达是现代雷达系统的核心技术之一，广泛应用于机载火控、气象监测、交通监控等领域。其核心优势在于能在强杂波背景下检测运动目标，并精确测量其径向速度。本文将深入探讨如何利用Xilinx Zynq SoC（FPGA+ARM）平台高效实现PD雷达的信号处理链，涵盖理论基础、系统架构设计、关键算法实现及优化策略。

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一、脉冲多普勒雷达基础原理

1.1 核心概念

• 多普勒效应：目标相对运动导致回波信号频率偏移（fd = 2*v*cosθ/λ）
• 相干处理：发射相位稳定的脉冲串，保证回波相位信息可用于速度估计
• 距离-速度解耦：通过FFT实现距离维（快时间）和速度维（慢时间）的分离

1.2 典型信号处理流程