本文關鍵詞：中斷連續(xù)波雷達信號處理系統(tǒng)設計及FPGA實現，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中斷連續(xù)波雷達結合了脈沖多普勒雷達和連續(xù)波雷達的優(yōu)勢,采用收發(fā)分時的工作方式,克服了連續(xù)波雷達發(fā)射泄漏的問題,有效提升了雷達的檢測性能。同樣,數字陣列雷達具有瞬時動態(tài)范圍大、波束形成靈活、抗干擾能力強、空間自由度高等優(yōu)點。兩者分別從雷達信號形式和雷達天線掃描方式角度出發(fā),代表著雷達未來的發(fā)展方向。本文首先研究了二相編碼、多相編碼、線性調頻等常用雷達發(fā)射信號的特性,并分別對中斷連續(xù)波雷達的目標回波、目標起伏、雜波進行了分析,在此基本上建立了中斷連續(xù)波雷達中頻回波模型。其次,設計了適合FPGA實現的信號處理算法,包括數字下變頻、頻域脈沖壓縮與旁瓣抑制、雜波抑制、動目標檢測等處理模塊,針對雜波抑制部分,研究了一種基于零點設計法的MTI濾波器,針對頻域脈壓過程中可能存在的特殊旁瓣,設計了一種基于分段重疊循環(huán)卷積法的頻域脈壓系統(tǒng),在此基礎上利用Matlab構建了信號處理仿真系統(tǒng),通過仿真驗證了信號處理算法的可行性和性能。然后,設計實現了18通道信號采集處理硬件系統(tǒng),硬件采用高速ADC、FPGA和多核DSP的構架,根據電路的功能和性能要求完成了硬件系統(tǒng)的方案設計、電路圖和PCB設計,并對硬件電路進行了調試和性能測試。最后,在硬件平臺上完成了信號處理系統(tǒng)的FPGA實現,通過邏輯分析儀和Matlab測試結果,驗證了信號處理系統(tǒng)算法設計與FPGA實現的正確性。
【關鍵詞】：中斷連續(xù)波 雜波抑制 脈沖壓縮 多通道采集 FPGA
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 課題研究背景7-8
• 1.2 中斷連續(xù)波雷達的關鍵技術8-10
• 1.3 本文的主要工作及內容安排10-12
• 2 中斷連續(xù)波雷達回波信號建模與仿真12-27
• 2.1 雷達發(fā)射信號分析12-18
• 2.1.1 二相編碼信號12-14
• 2.1.2 多相編碼信號14-16
• 2.1.3 線性調頻信號16-18
• 2.2 中斷連續(xù)波雷達回波模型18-19
• 2.3 目標起伏模型19-21
• 2.4 雜波建模與仿真21-25
• 2.4.1 雜波統(tǒng)計模型22-24
• 2.4.2 雜波仿真24-25
• 2.5 中斷連續(xù)波雷達回波信號仿真25-26
• 2.6 本章小結26-27
• 3 信號處理算法設計與仿真27-45
• 3.1 信號處理單元的基本結構27
• 3.2 數字下變頻27-30
• 3.3 脈沖壓縮系統(tǒng)設計30-36
• 3.3.1 頻域脈沖壓縮30-33
• 3.3.2 旁瓣抑制33-36
• 3.3.3 脈沖壓縮仿真結果36
• 3.4 雜波抑制36-42
• 3.4.1 雜波對消器37-39
• 3.4.2 基于零點設計法的MTI濾波器39-41
• 3.4.3 雜波抑制仿真結果41-42
• 3.5 動目標檢測42-44
• 3.5.1 動目標檢測原理42-43
• 3.5.2 動目標檢測仿真結果43-44
• 3.6 本章小結44-45
• 4 多通道信號處理硬件系統(tǒng)設計與實現45-62
• 4.1 硬件電路總體方案45-47
• 4.2 核心電路設計47-55
• 4.2.1 ADC電路47-49
• 4.2.2 外部存儲器電路49-50
• 4.2.3 電源模塊50-54
• 4.2.4 時鐘電路54-55
• 4.3 核心電路功能與性能測試55-61
• 4.3.1 電源網絡測試55-57
• 4.3.2 ADC測試57-59
• 4.3.3 DDR3存儲器測試59-61
• 4.3.4 FPP加載模式測試61
• 4.4 本章小結61-62
• 5 信號處理系統(tǒng)的FPGA實現62-70
• 5.1 信號處理系統(tǒng)總體設計62
• 5.2 信號處理系統(tǒng)FPGA實現62-68
• 5.2.1 數字下變頻模塊62-64
• 5.2.2 頻域脈沖壓縮模塊64-66
• 5.2.3 雜波抑制模塊66-68
• 5.2.4 FFT模塊68
• 5.3 系統(tǒng)功能測試68-69
• 5.4 本章小結69-70
• 6 總結70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士期間的研究成果和參與的科研項目75

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：中斷連續(xù)波雷達信號處理系統(tǒng)設計及FPGA實現，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281387