基于FPGA的雷達(dá)高度表模擬器設(shè)計與實現(xiàn)
本文選題:雷達(dá)模擬器 + FPGA; 參考:《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:在雷達(dá)高度表研制過程中,一個重要的環(huán)節(jié)就是對雷達(dá)的性能和指標(biāo)進(jìn)行測試,雷達(dá)高度表模擬器在其中發(fā)揮了重要作用。相比外場測試,雷達(dá)模擬器可在室內(nèi)重復(fù)測試?yán)走_(dá)的性能指標(biāo),大大提高了雷達(dá)的測試效率,節(jié)約了測試成本。本文研究的是一種機載雷達(dá)高度表模擬器,用于模擬寬帶雷達(dá)目標(biāo)、欺騙目標(biāo)和噪聲,實現(xiàn)測試?yán)走_(dá)性能和指標(biāo)的目的。本文在參考了大量關(guān)于雷達(dá)高度表和雷達(dá)模擬器文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的雷達(dá)高度表模擬器系統(tǒng)實現(xiàn)方法,該系統(tǒng)在射頻端能同時接收和發(fā)送三路雷達(dá)信號,在數(shù)字部分能分別對三路信號做目標(biāo)特性模擬,特別是能對雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行高精度的距離延時和零距離延時。本文主要從以下幾個方面開展研究工作:本課題研究的雷達(dá)高度表模擬器基于高速實時并行信號處理結(jié)構(gòu),首先分析了寬帶信號數(shù)字下變頻和數(shù)字上變頻的并行信號處理基本原理,并改進(jìn)了傳統(tǒng)并行信號處理結(jié)構(gòu);其次研究了目標(biāo)幅度特性和目標(biāo)延時特性,幅度特性部分分析了雷達(dá)的3種目標(biāo)RCS起伏統(tǒng)計模型:χ~2分布模型、萊斯分布模型和對數(shù)正態(tài)分布模型,著重分析了χ~2分布模型下斯威林I型和斯威林III型起伏模型的目標(biāo)起伏特征;目標(biāo)延時特性部分,研究了目標(biāo)高精度延時方法,包括最小二乘FIR濾波器設(shè)計方法、最大平坦度設(shè)計方法、加權(quán)最小二乘(WLS-VFD)、基于奇異值分解(SVD-VFD)等方法,對基于加權(quán)最小二乘(WLS-VFD)和FARROW結(jié)構(gòu)的可變分?jǐn)?shù)延時濾波器做了詳細(xì)推導(dǎo);最后介紹了一種新型偽隨機帶限高斯白噪聲產(chǎn)生方法。在理論研究基礎(chǔ)上,本文根據(jù)實際項目的指標(biāo)要求,對系統(tǒng)各個功能模塊進(jìn)行了深入的分析和設(shè)計。在進(jìn)行了大量的Matlab、Vivado和Modesim仿真后,設(shè)計了一套基于FPGA硬件平臺的高度表模擬器,信號處理帶寬400MHz,輸入信號脈沖寬度10ns~1us,脈沖周期100ns~10us,延時精度2ns,多普勒調(diào)制精度10Hz,輸出功率在-10dBm~-100dBm連續(xù)可調(diào)。該模擬器與某雷達(dá)高度表進(jìn)行了系統(tǒng)實測,達(dá)到了系統(tǒng)指標(biāo)要求。
[Abstract]:In the process of radar altimeter development , an important link is to test the radar ' s performance and index . The radar altimeter simulator plays an important role in the radar altimeter simulator .
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN791;TN957
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1981643
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