微弱电磁脉冲信号低 失真度实时检测的FPGA实现

为了实时检测宽带噪声背景中的微弱电磁脉冲信号,研究了基于强耦合Duffing振子的微弱脉冲信号检测算法及其FPGA(Field Programmable Gate Array)实现技术.利用脉冲信号在强耦合Duffing振子间引起的广义"阱内失同步"现象,使用变量差分原理进行微弱脉冲信号检测与识别.首先,利用具有最大稳定域和最小截断误差的实时四阶Runge-Kutta算法求解Duffing微分方程;其次,设计了适合在FPGA上运行的流水线结构并进行了优化;为了提高检测速度,设计了数据分段并行算法;通过增加FIFO存储器将阈值检测过程与波形恢复过程分离,解决了数据分段带来的波形失真问题.最后,闪电电磁脉冲实时检测实验表明系统最小可探测信噪比可达-18dB,同时也证明了系统的有效性.