随着信息技术的不断发展,传统有源雷达面临着低空突防、电磁干扰、隐身飞机和高速反辐射导弹等各方面的挑战。为应对这些威胁,各国研究人员不断探索新体制雷达技术,外辐射源雷达便是其中一种。外辐射源雷达是一种无源雷达,本身不具备信号发射装置,依靠非合作辐射源进行被动探测,其系统较隐蔽,不易被敌方摧毁。早期的外辐射源雷达通过FPGA和DSP芯片来搭建信号处理系统,但该方法采用的DSP开发板较多,因此硬件平台较为复杂,对硬件电路的设计和调试难度高,灵活性不足且可操作性差。高性能计算技术的发展为雷达系统软件化提供了技术基础。本文采用CPU+GPU异构平台实现外辐射源雷达信号处理。主要工作归纳如下:1.由于外辐射源雷达所处的电磁环境往往十分复杂,回波信号中除了目标回波信号外,还存在强杂波和多径干扰,因此需要对回波信号进行杂波抑制处理。本文采用多核CPU平台实现外辐射源雷达信号处理系统的杂波抑制模块。由于杂波对消算法的运行速度不理想,与理论运行时间差距较大,达不到系统实时性要求。因此本文提出一种基于Open MP编程模型的实现方法,通过对信号数据进行分段与添加重叠冗余数据,利用Open MP的编程指导语句调用CPU内核。每个内核执行一个线程,每个线程负责处理一段数据,并对所有处理完的数据进行去冗余拼接处理。该方法充分利用CPU多核特性,大幅度减少了计算时间。2.对外辐射源雷达接收的回波进行杂波抑制后,回波信号中的目标能量仍然低于噪声平台,难以直接观测。因此需要对回波数据进行距离-多普勒处理,提高目标的信噪比,并通过恒虚警检测提取目标信息。本文采用GPU平台实现距离-多普勒处理模块和目标恒虚警检测模块,利用GPU的众核特性减少运行时间,提高计算效率。距离-多普勒处理中的FFT步骤占用较大的运算资源,通过抽取操作降低运算量,为防止频谱混叠,抽取数据时进行抗混叠滤波。3.经过目标恒虚警检测后的点迹需要通过PPI显示终端来观测目标。本文利用MATLAB软件的GUIDE开发环境创建一个完整的GUI界面,实现雷达PPI显示终端的设计与开发。该终端界面通过模拟实际天线转动,显示方位角的变化,支持开始、暂停和复位等控制功能,能够直观清晰地显示实测数据的处理结果,便于验证雷达信号处理程序的正确性以及进行结果分析。