对于 FPGA开发和研究国外的研究主要是在如何具体使用 FPGA方面，海外的相关院校以 及科研机构都在开展相应的 FPGA 研究。在 FPGA 实现数字滤波器研究方面比较突出的是 Dennlark 大学的研究小组，这个研究小组主要开展无乘法的滤波器算法的研究主要是因为 FPGA实现乘法器有困难[10]。 

加州大学洛杉矶分校的研究小组采用运行时重构技术开发了一种视频通讯系统，该系统

用一片 FPGA可每帧重构四次完成视频图像压缩和传送的操作。此外，他们还在进行 Mojva 项 目的开发工作，采用运行时重构技术来实现自动目标识别应用。

国内的关于 FPGA的研究有：国防科学技术大学的 ATR 实验室采用了 FPGA可重构计算系 统进行机载图像处理和自动目标识别，主要是利用该系统进行复杂的卷积运算，同时利用它 的可变柔性来达到自适应的目的[11]。关于 FPGA提高加解密运算速度的研究主要由北京理工 大学来开发和研究。 

1。3 论文章节安排

本文以 FPG 为 核 心 处 理 器 将 经 过 信 号 预 处 理 电 路 的 中 频 信 号 通 过 模数 转换 

（ A / D ,Analogue to Digital）模块进行数据采集，采集后的信号进入 FPGA模块后经过系统的 软件处理实现了信号快速傅里叶变换的功能。本文章节安排如下：

第一章 绪论。主要介绍了本文的研究背景及意义以及 FMCW 雷达和 FPGA在国内外研 究现状和本文主要的研究内容。 

第二章 系统方案理论分析。主要介绍了本文用到的理论知识： FMCW 雷达测距工作原 理以及数据采集、 A / D 转换基本理论。 

第三章 FMCW 雷达信号采集与处理电路设计。包括配置电路设计、 FPGA电路设计、 A / D 转换电路设计、时钟电路设计、电源电路设计。

第四章 FMCW 雷达信号采集与处理软件设计。分别为 FPGA开发流程介绍、数据采集 控制模块以及快速傅里叶变换（ FFT ,Fast Fourier Transform）的设计实现。

2 系统方案理论分析

2。1 FMCW雷达工作原理

FMCW 雷达系统框图如图 2。1 所示：

环流器 混频器

图 2。1 FMCW 雷达系统框图

该探测系统的工作过程是：线性调制器产生调制信号，该信号通过压控振荡器（VCO, Voltage -Controlled Oscillator）产生射频信号部分经过环形器后由天线辐射出去，部分作为 混频器本振信号。通过天线辐射的信号在遇到目标以后就会反射产生回波信号。此回波信 号经过环流器在混频器中与本振信号进行混频产生差频信号；混频产生的差频信号还得通 过滤波放大器进行信号放大后再进行频谱分析最后才能得到测距的相关信息。

图 2。2 发射信号和接收信号频率与时间的关系

图 2。2 中，a 图中的 ft 的波形为发射信号的频域波形, fr 为遇到目标后返回的信号；图 b文献综述

为目标信号经过混频器产生的差频信号的时频特性； fb 为差频；发射波由发射机发出，Fm

为最大频偏； fo 为载波频率； T 是单个调制信号之频域周期；回波传播时延就是信号遇到目

标后反射然后返回接收机整个过程所需要的时间。 

从图 a 计算出,ft 与 t 的关系为： 

式中， ft 为发射信号频率， fo 为载波频率。 

回波信号频率 fr 为： 式中， fr 为发射信号频率， fo 为载波频率。 为了保证时延远小于发射信号的调制周期 T 有：