本文選題：米波雷達(dá)測(cè)高 + 數(shù)據(jù)流　； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：米波雷達(dá)憑借其反隱身、超視距探測(cè)和抗反輻射導(dǎo)彈等特點(diǎn),在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位日益提高,備受世界主要軍事強(qiáng)國(guó)的青睞。但米波雷達(dá)受其波長(zhǎng)限制,波束較寬,測(cè)高精度相對(duì)較低,多徑信號(hào)會(huì)嚴(yán)重影響米波雷達(dá)對(duì)低仰角目標(biāo)的探測(cè)。本文結(jié)合某米波陣列雷達(dá),研究數(shù)據(jù)流模式下的米波雷達(dá)測(cè)高的工程實(shí)現(xiàn)方法,具體工作概括如下:首先,介紹了回波信號(hào)模型及幾種常見(jiàn)米波雷達(dá)測(cè)高算法的基本原理,并結(jié)合實(shí)際工程需要對(duì)不同信噪比和不同目標(biāo)仰角情況下的算法性能進(jìn)行仿真分析,分析其在不同情況下的穩(wěn)定性和估計(jì)精度。其次,設(shè)計(jì)了以某通用數(shù)字信號(hào)處理板為硬件平臺(tái)的測(cè)高方案。首先介紹該處理板的硬件結(jié)構(gòu),再對(duì)該處理板上的一片F(xiàn)PGA和8片DSP根據(jù)實(shí)際功能需求進(jìn)行任務(wù)分配。其中FPGA負(fù)責(zé)完成板間及板內(nèi)通信接口功能,DSP主要完成測(cè)高運(yùn)算功能,板內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)鏈路口完成,通信控制則通過(guò)IRQ中斷和FLAG信號(hào)協(xié)作完成。為了提高數(shù)據(jù)處理能力,信號(hào)處理機(jī)采用了數(shù)據(jù)流模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和處理,將8片DSP分為兩個(gè)處理組進(jìn)行乒乓處理,2個(gè)仰角區(qū)為一個(gè)處理周期,前一個(gè)仰角區(qū)接收脈壓數(shù)據(jù),后一個(gè)仰角區(qū)接收檢測(cè)結(jié)果、完成測(cè)高處理以及測(cè)高結(jié)果發(fā)送。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,得出適用于該測(cè)高處理板的測(cè)高算法方案,設(shè)計(jì)了粗估計(jì)與精估計(jì)相結(jié)合、多種算法分區(qū)處理的測(cè)高處理模式,在DBF粗估計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)粗測(cè)估計(jì)值選定適合的測(cè)高方法,保證用較少的處理時(shí)間完成較高的測(cè)高精度,有效的提高了雷達(dá)的測(cè)高處理能力。最后,介紹了某米波雷達(dá)在數(shù)據(jù)流模式下的測(cè)高處理板的DSP程序?qū)崿F(xiàn)方法及過(guò)程。DSP程序大致分為程序初始化、中斷處理、數(shù)據(jù)接收及存儲(chǔ)、點(diǎn)跡凝聚、測(cè)高處理和數(shù)據(jù)發(fā)送等模塊,將DSP程序模塊化有利于程序的移植、維護(hù)以及測(cè)試。采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程的方式以提高代碼效率和DSP資源的利用率。與DSP相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸均采用DMA方式進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟⑿刑幚?提高了DSP處理目標(biāo)的能力。著重介紹數(shù)據(jù)流模式下DSP程序保護(hù)與控制,針對(duì)數(shù)據(jù)流模式靈活性高和無(wú)時(shí)序的特點(diǎn),通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那短妆Ｗo(hù)增加了程序整體的穩(wěn)定性,而不同類型的DMA通道同時(shí)工作大大提升了數(shù)據(jù)流模式下的數(shù)據(jù)傳輸效率。最后通過(guò)某米波雷達(dá)的終端顯示對(duì)測(cè)高處理效果進(jìn)行展示。
[Abstract]:Because of its characteristics of anti-stealth, over-the-horizon detection and anti-radiation missile, Mibo radar is becoming more and more important in modern war, and is favored by major military powers in the world. However, due to the limitation of wavelength, wide beam and low precision of height measurement, the multipath signal will seriously affect the detection of low elevation target by Meter-wave radar. In this paper, the engineering realization method of meter-wave radar altimetry in data flow mode is studied. The specific work is summarized as follows: firstly, the basic principles of echo signal model and several common meter-wave radar altimetry algorithms are introduced. The performance of the algorithm with different signal-to-noise ratio (SNR) and different elevation angle of target is simulated and analyzed, and its stability and estimation accuracy are analyzed. Secondly, the altimetry based on a general digital signal processing board is designed. Firstly, the hardware structure of the processing board is introduced, then a piece of FPGA and 8 pieces of DSP on the board are assigned according to the actual functional requirements. FPGA is responsible for the interboard and intra-board communication interface function. DSP mainly completes the altimeter calculation function. The data transmission in the board is completed through the link intersection. The communication control is accomplished by IRQ interrupt and FLAG signal cooperation. In order to improve the capability of data processing, the signal processor uses the data stream mode to transmit and process the data. Eight pieces of DSP are divided into two processing groups for ping-pong processing. Two elevation regions are a processing cycle, and the former elevation area receives pulse compression data. The latter elevation area receives the detection results, completes the altimetry processing and sends the altimetry results. Through processing and analyzing the measured data, the altimetry algorithm scheme suitable for this altimeter processing board is obtained. A combination of coarse estimation and fine estimation is designed, and several altimetry processing modes are designed, which are based on DBF rough estimation. According to the estimation value of rough measurement, the suitable altimetry method is selected to ensure the high precision of altimetry with less processing time, and effectively improve the altimeter processing ability of radar. Finally, the realization method and process of DSP program of a meter wave radar altimeter processing board in data flow mode are introduced. The program can be divided into program initialization, interrupt processing, data receiving and storage, point trace condensation, etc. The modularization of DSP program is beneficial to the transplant, maintenance and test of the program. C language and assembly language are used to improve the efficiency of code and the utilization of DSP resources. The data transmission related to DSP is carried out in DMA mode, which realizes the parallel processing of kernel operation and data transmission, and improves the ability of DSP processing target. This paper mainly introduces the protection and control of DSP program in data stream mode. In view of the high flexibility and no time series of data flow mode, the nesting protection of data transmission increases the overall stability of the program. Different types of DMA channels work at the same time and greatly improve the efficiency of data transmission in data stream mode. Finally, the effect of height measurement is demonstrated by the terminal display of a meter wave radar.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN953.2

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本文編號(hào)：1958520