导言
现代电子战环境日趋杂乱，信号日趋密布，新体制雷达不断出现，雷达信号的各个参数以各种规则改变，因而从密布杂乱的信号环境中分选和辨认各种新体制雷达信号就成了电子战信号处理的一大难题。为了满意电子援助办法(ESM)实时信号分选的需求，对处理器的处理时刻提出了较高的要求：不只需求处理器的硬件结构具有杰出的规划和可不断优化的空间，并且要求器材有较高的集成性，这些已成为不行忽视的要素。通过对相关器材的深入剖析和研讨，本文选用高速现场可编程门阵列器材(FPGA)代替中小规划集成芯片来规划三参数相关比较器，然后完结预分选器规划。
1 依据相关比较器的信号预分选原理
相关比较器技能对高密度信号环境下的硬件预分选有着活跃和重要的含义。相关比较器用于信号预分选的思路源于传统信号处理办法中的辐射源参数匹配办法。现在，电子战体系中对雷达信号实时分选可运用的信息仍然是雷达信号的五大参数：载频(RF)、脉宽(PW)、抵达方位(DOA)、抵达时刻(TOA)、脉幅(PA)。其间RF一般会集在若干离散的频率点上，剥削性好，因而是侦查信号处理中最重要的特征之一；DOA取决于雷达和侦查机的相对方位角，当雷达与侦查机之间没有相对运动时，DOA为常数，存在相对运动时，DOA改变缓慢，该参数不受雷达信号自身影响，也是侦查信号处理中最重要的特征之一；由于雷达信号PW自身比较稳定，数值散布较会集，具有很好的平稳性和剥削性，因而也可以作为分选特征之一；由于影响PA的要素太多，使PA的平稳性较差，可信度不高，一般不作为分选依据；而TOA一般作为主处理器的首要分选、辨认参数，一般也不作为预处理分选依据。因而从理论上讲预处理可运用的有3个参数：RF，PW，DOA。
分选体系的框图如图1所示，脉冲分选分为预分选和主分选两部分，预分选为RF，PW，DOA三参数联合分选，由FPGA完结；主分选为重频(PRI)分选，由DSP完结。
依据RF，PW，DOA构成的三参数相关比较器原理如图2所示。每部雷达信号在空间占有一个小盒，小盒的中心坐标可以认为是雷达参数，小盒的尺度取决于参数容差，这与接收机的丈量精确度有关。只需丈量到达必定精确度，选取适宜的容差规模，就可以对此小盒内的脉冲进行去交织，终究确认脉冲序列的存在。
2 相关比较器的规划
由于辐射源特征的多样性以及脉冲参数丈量误差的引进，使雷达截获体系脉冲去交织存在以下两方面的问题：
(1)由于参数颤动或存在丈量误差，使得参数是一个由上下门限界定的一个规模。
(2)由于存在参数捷变或参数分集，使得参数存在多值(如频率捷变、分集等)。
传统的相关比较器的原理图如图3所示，这种办法是给每个参数设定一个容差，将每个脉冲的PDW与各参数容差进行比较，实际上便是与RF，DOA，PW的最大值与最小值做比较，假如都落在容差规模内，则发生相应路数的单路匹配信号MATCH。这种办法可以处理第一个问题，可是关于参数捷变雷达则不能进行分选。别的，由于每一路只能装备一组雷达参数，关于日益杂乱的电磁环境，这种办法已不习惯。
本文在传统的相关比较器上进行改善，规划了依据CAM(Content．Addressable Memory)的相关比较器。CAM是一种专门为快速查找数据地址而规划的存储器，通过把输入数据与其内所存数据一起相比较，能快速确认输入数据是否与其内部某个数据或几个数据相匹配。CAM的数据寻址办法因不同运用要求而不同，最快办法下仅需求一个时钟周期便可完结对一切数据的寻址。
与RAM相同，CAM也是采纳阵列式数据存储，其数据的写入办法与RAM相相似，但CAM的数据读取办法却不同。在RAM中，输入的是数据地址，输出的是数据，而在CAM中输入的是所要查询的数据，输出的是数据地址和匹配标志。
在RAM中，RAM的存储容量由地址线宽度所确认。例如，10b宽地址总线的RAM存储容量为210=1024B，CAM却没有这个约束，由于它不是选用传统的通过地址读取数据的办法。如要从1024B中查询某一数据，输入数据宽度为8b，若数据存在，则输出匹配标志和10b宽的数据地址。由于CAM不是选用传统的地址线形式读取数据，存储空间可以很简单的扩展，输入数据线宽度只由需查询的数据位数决议。图4为数据读取形式下的RAM和CAM。
依据CAM的相关比较器原理如图5所示，三个CAM中别离存储了多部雷达的RF，DOA，PW参数。当PDW进来时，假如CAM中有与之匹配的参数，则MATCH标志位输出1，并输出参数地址，依据输出三个CAM输出的地址和MATCH标志位断定辐射源编号。同传统办法相同，这种办法也可以进行多路组合，完结对PDw的高速处理。
3 依据CAM的相关比较器的FPGA完结
本文运用的FPGA为Xilinx公司Virtex 4系列的XC4VSX55。ISE11．1为用户供给了CAM版别为6．1的IP核，其装备界面如图6所示。
3．1 地址匹配类型
CAM输出地址匹配类型有三种装备，默认为binary encoded，也便是输出匹配的地址信息。别的，也可以装备成single-match unencoded和multi-match unencoded，这两种形式输出的便是一个位数与CAM内数据个数相同的二进制编码，与之匹配的位为1，其他为0。例如，CAM中有8个数据，输入的数据与第3个数匹配，则输出00100000。
3．2 三态形式
规范三态形式是指写入CAM的内容可以为1，O和X，X是指不关心的位，任何值与X比较的成果都是认为是匹配的，比如与10X1匹配的内容为1011，1001。增强三态形式比规范形式多了一个U，U和X刚好相反，指的是任何值与U比较的成果都是认为是不匹配的。
通过对CAM核的剖析，三态形式中X的引进可以完结一对多的匹配，这样CAM中的一个值不光可以对应容差规模内的多个值，也可以对应参数捷变雷达的中参数的多个值。例如，雷达的频率参数规模是01111100b≤RF≤01111111b，CAM中只需预存二进制数011111XX就可以完结。运用这个原理，本文运用AcTIve-HDL 8．2软件在FPGA中完结了预分选器的规划。
对CAM和RAM单元的初始化数据写入既可预先初始化，也可在体系作业过程中实时更新。在雷达信号预分选运用中可将已知辐射源库运用初始化内存文件对CAM和RAM进行初始化。对不知道辐射源参数可在体系作业过程中实时动态写入。
图7为在AcTIve-HDL8．2中的仿真图，从输入的PDW可以得到PW=101，DOA=162，RF=202，三个参数别离进入相应的CAM中得到匹配成果和匹配标志，终究得到与编号为18的雷达匹配。
4 结语
依据CAM的相关比较器在雷达信号预分选中具有重要含义，可以极大地进步信号分选的速度，为后端处理节约更多的时刻。本体系在FPGA内规划了依据CAM的相关比较器，完结了雷达信号的快速预分选，到达了实时性和可靠性的要求。
