連續(xù)波相控陣?yán)走_(dá)信號處理FPGA實(shí)現(xiàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-01 23:49
線性調(diào)頻信號具有一定的時(shí)寬以及頻寬,在目標(biāo)距離和速度的測量方面具有廣泛的研究;連續(xù)波信號可以提供強(qiáng)大的發(fā)射功率,距離模糊小,被廣泛用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)的檢測;故將線性調(diào)頻連續(xù)波信號作為常用的載波信號,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的速度以及距離的測量。采樣脈沖體系下對目標(biāo)速度、距離、角度測量的方法,本課題完成了從發(fā)射端的數(shù)字上變頻及波束形成到接收端的數(shù)字下變頻及整個(gè)信號處理的全過程。最終實(shí)現(xiàn)空域中多目標(biāo)的速度、距離、角度的測量,達(dá)到有源預(yù)警的效果。本文主要討論了信號處理中的接收發(fā)射端的相關(guān)處理方法。包括發(fā)射端數(shù)字上變頻(Digital Up Converter,DUC)、插值濾波(高效的梳狀積分濾波結(jié)構(gòu)以及半帶濾波和一般的FIR濾波器)、發(fā)射波束形成;以及接收端的數(shù)字下變頻(Digital Down Converters,DDC)、抽取濾波、直達(dá)波對消、匹配濾波、和差比幅測角、動(dòng)目標(biāo)檢測(Moving Target Detection,MTD)以及衡虛警檢測(Constant False-Alarm Rate,CFAR)。結(jié)合ISE(Integrated Software Environment)、MO...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
波束形成的仿真結(jié)果
圖 3-24 MTD 仿真結(jié)果真結(jié)果可以看出,經(jīng)過 MTD 后的由于信號進(jìn)行了周期間了進(jìn)一步加強(qiáng)。其中距離信息和速度信息的誤差都很小,求。角單元,這里采用和差波束測角的方法。根據(jù)和差波束測號進(jìn)行和波束和差波束的形成,考慮到?jīng)]有進(jìn)行匹配濾波嚴(yán)重,而無法測角,測角放在了 MTD 以后進(jìn)行。選擇其中及對應(yīng)位置處差波束的點(diǎn)來進(jìn)行和差波束測角。測角的結(jié)束形成ROM匹配濾束形成波MTD 差波束/和波束-求模尋最小值位置
(a) (b)圖 3-26 有、無目標(biāo)情況下 MTD 的仿真結(jié)果。(a)有目標(biāo)時(shí)和波束 MTD 后的效果;(b)無目標(biāo)時(shí)和波束 MTD 后的效果CFAR(恒虛警檢測)即基于上圖所示的情況下,根據(jù)目標(biāo)的明顯峰值特點(diǎn),通過添加保護(hù)單元以隔離目標(biāo)的主瓣延伸,然后通過峰值功率與周圍信號平均之間的差距,添加特定的門限來判別目標(biāo)的真實(shí)性。其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖 2-13 所示。而本次設(shè)計(jì)的 CFAR 由于位于 MTD 以后,即我們每次只需要對特定的幾個(gè)點(diǎn)做 CFAR 即可,而不需要每一點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn) CFAR,這樣大大減少了硬件的資源以及設(shè)計(jì)的難度。其中對于二維的 MTD 結(jié)果,我們也可以只做距離維或者速度維的CFAR,但無論哪一種 CFAR 都必須先排除直達(dá)波的干擾才能進(jìn)行。3.4 本章小結(jié)本章介紹了整個(gè)設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),并通過算法仿真工具仿真驗(yàn)證了每個(gè)結(jié)構(gòu)的正確性。本章主要是為后面的實(shí)現(xiàn)過程打好基礎(chǔ),通過仿真來確保后
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的并行數(shù)字信號處理技術(shù)研究[J]. 汪甜,章毅,吳志光. 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于有源相控陣技術(shù)的雷達(dá)數(shù)據(jù)通信研究[J]. 張建立,王明娟. 信息技術(shù)與信息化. 2018(11)
[3]有源相控陣天線近場測試方法研究[J]. 方鑫. 艦船電子對抗. 2018(05)
[4]一種提高M(jìn)TI/MTD雷達(dá)檢測概率的方法[J]. 任臘梅,劉逸群,成沙輝. 火控雷達(dá)技術(shù). 2018(03)
[5]全向高增益天線陣技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 余陽,朱永忠,何偉. 電訊技術(shù). 2018(11)
[6]線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)干擾技術(shù)研究[J]. 丁鎖輝,楊愛平. 艦船電子對抗. 2018(04)
[7]一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)隔離度改善方法[J]. 王琦,徐夏夏. 艦船電子對抗. 2018(04)
[8]基于分布式算法的FIR濾波器設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 靳鵬. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(03)
[9]相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)在防空系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J]. 楊志滔,劉沛鑫. 中國新通信. 2018(07)
[10]雷達(dá)信號數(shù)字脈沖壓縮技術(shù)分析及MATLAB仿真[J]. 李紅霞. 信息化研究. 2018(01)
碩士論文
[1]基于軟件無線電的數(shù)字中頻收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 馬笑塵.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于FPGA的目標(biāo)檢測算法加速與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳晉.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于FPGA的多功能陣列雷達(dá)信號處理[D]. 陳亮.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]基于多通道的LFMCW雷達(dá)信號處理與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 劉志云.電子科技大學(xué) 2018
[5]多相濾波技術(shù)研究及在多信道接收機(jī)中的應(yīng)用[D]. 李婉婉.北京郵電大學(xué) 2018
[6]數(shù)字單脈沖測角的算法研究與電路實(shí)現(xiàn)[D]. 劉宏偉.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]基于空域的GPS抗干擾方法研究[D]. 秦瑞.中國民航大學(xué) 2017
[8]基于FPGA的高速串行數(shù)據(jù)采集及恢復(fù)技術(shù)研究[D]. 王建東.電子科技大學(xué) 2017
[9]基于波束形成的通信抗干擾算法與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 黃長富.電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3013653
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
波束形成的仿真結(jié)果
圖 3-24 MTD 仿真結(jié)果真結(jié)果可以看出,經(jīng)過 MTD 后的由于信號進(jìn)行了周期間了進(jìn)一步加強(qiáng)。其中距離信息和速度信息的誤差都很小,求。角單元,這里采用和差波束測角的方法。根據(jù)和差波束測號進(jìn)行和波束和差波束的形成,考慮到?jīng)]有進(jìn)行匹配濾波嚴(yán)重,而無法測角,測角放在了 MTD 以后進(jìn)行。選擇其中及對應(yīng)位置處差波束的點(diǎn)來進(jìn)行和差波束測角。測角的結(jié)束形成ROM匹配濾束形成波MTD 差波束/和波束-求模尋最小值位置
(a) (b)圖 3-26 有、無目標(biāo)情況下 MTD 的仿真結(jié)果。(a)有目標(biāo)時(shí)和波束 MTD 后的效果;(b)無目標(biāo)時(shí)和波束 MTD 后的效果CFAR(恒虛警檢測)即基于上圖所示的情況下,根據(jù)目標(biāo)的明顯峰值特點(diǎn),通過添加保護(hù)單元以隔離目標(biāo)的主瓣延伸,然后通過峰值功率與周圍信號平均之間的差距,添加特定的門限來判別目標(biāo)的真實(shí)性。其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖 2-13 所示。而本次設(shè)計(jì)的 CFAR 由于位于 MTD 以后,即我們每次只需要對特定的幾個(gè)點(diǎn)做 CFAR 即可,而不需要每一點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn) CFAR,這樣大大減少了硬件的資源以及設(shè)計(jì)的難度。其中對于二維的 MTD 結(jié)果,我們也可以只做距離維或者速度維的CFAR,但無論哪一種 CFAR 都必須先排除直達(dá)波的干擾才能進(jìn)行。3.4 本章小結(jié)本章介紹了整個(gè)設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),并通過算法仿真工具仿真驗(yàn)證了每個(gè)結(jié)構(gòu)的正確性。本章主要是為后面的實(shí)現(xiàn)過程打好基礎(chǔ),通過仿真來確保后
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的并行數(shù)字信號處理技術(shù)研究[J]. 汪甜,章毅,吳志光. 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于有源相控陣技術(shù)的雷達(dá)數(shù)據(jù)通信研究[J]. 張建立,王明娟. 信息技術(shù)與信息化. 2018(11)
[3]有源相控陣天線近場測試方法研究[J]. 方鑫. 艦船電子對抗. 2018(05)
[4]一種提高M(jìn)TI/MTD雷達(dá)檢測概率的方法[J]. 任臘梅,劉逸群,成沙輝. 火控雷達(dá)技術(shù). 2018(03)
[5]全向高增益天線陣技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 余陽,朱永忠,何偉. 電訊技術(shù). 2018(11)
[6]線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)干擾技術(shù)研究[J]. 丁鎖輝,楊愛平. 艦船電子對抗. 2018(04)
[7]一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)隔離度改善方法[J]. 王琦,徐夏夏. 艦船電子對抗. 2018(04)
[8]基于分布式算法的FIR濾波器設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 靳鵬. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(03)
[9]相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)在防空系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J]. 楊志滔,劉沛鑫. 中國新通信. 2018(07)
[10]雷達(dá)信號數(shù)字脈沖壓縮技術(shù)分析及MATLAB仿真[J]. 李紅霞. 信息化研究. 2018(01)
碩士論文
[1]基于軟件無線電的數(shù)字中頻收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 馬笑塵.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于FPGA的目標(biāo)檢測算法加速與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳晉.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于FPGA的多功能陣列雷達(dá)信號處理[D]. 陳亮.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]基于多通道的LFMCW雷達(dá)信號處理與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 劉志云.電子科技大學(xué) 2018
[5]多相濾波技術(shù)研究及在多信道接收機(jī)中的應(yīng)用[D]. 李婉婉.北京郵電大學(xué) 2018
[6]數(shù)字單脈沖測角的算法研究與電路實(shí)現(xiàn)[D]. 劉宏偉.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]基于空域的GPS抗干擾方法研究[D]. 秦瑞.中國民航大學(xué) 2017
[8]基于FPGA的高速串行數(shù)據(jù)采集及恢復(fù)技術(shù)研究[D]. 王建東.電子科技大學(xué) 2017
[9]基于波束形成的通信抗干擾算法與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 黃長富.電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3013653
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