線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)由于具備無探測(cè)盲區(qū)、距離分辨率高、發(fā)射功率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),并且隨著理論研究深入、雷達(dá)應(yīng)用技術(shù)提高,近年來線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)被越來越廣泛應(yīng)用于無人機(jī)、汽車等軍事和民用領(lǐng)域。本文首先分析和介紹線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)基本原理。隨后針對(duì)差頻頻率估計(jì)問題,提出一種基于Rife算法和Jacobsen算法的聯(lián)合頻率估計(jì)算法,不但提高頻率估計(jì)性能并且以較少計(jì)算量保證信號(hào)處理實(shí)時(shí)性。其次基于相位測(cè)角方法和全相位FFT算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)方位角參數(shù)較為準(zhǔn)確的探測(cè)。最后本文給出變周期對(duì)稱三角形線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)完整算法實(shí)現(xiàn)流程,主要包括加窗FFT、恒虛警檢測(cè)、聯(lián)合頻率估計(jì)、多目標(biāo)匹配等,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)測(cè)距、測(cè)速和測(cè)角。通過Matlab仿真驗(yàn)證算法結(jié)果具備較高的準(zhǔn)確性。本文還設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種基于FPGA和DSP的雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理板,主要包括FPGA模塊電路、DSP模塊電路、四通道AD采樣模塊電路、以太網(wǎng)通信模塊電路以及電源、時(shí)鐘等輔助電路,并且完成了主要功能模塊程序開發(fā)和基本調(diào)試。最后將線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號(hào)處理算法通過DSP實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證算法夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)實(shí)時(shí)探測(cè),具有較高的應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２對(duì)稱三角形ＬＦＭＣＷ雷達(dá)工作原理示意圖??在上掃頻頻段＝?［ＯＪ］，ＬＦＭＣＷ雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為：??

隔的１００１個(gè)頻率點(diǎn)，采樣頻率／ｓ?＝?４ＭＨｚ，信噪比ＳＮＲ＝５ｄＢ。對(duì)每個(gè)頻率點(diǎn)做１０００次??蒙特卡羅仿真，０．９９６１ＭＨｚ、１ＭＨｚ、１．００３９ＭＨｚ分別為三個(gè)量化頻率點(diǎn)。Ｒｉｆｅ頻率估??計(jì)算法屮插值偏移量５對(duì)頻率估計(jì)誤差的影響如圖２．?３所示，Ｒｉｆｅ算法能在一定程度上??減少由十“柵欄效應(yīng)”引起的頻率估計(jì)誤差，但是當(dāng)被估計(jì)頻率位于兩相鄰量化頻率的??屮心Ｋ域時(shí)精度很高，位于量化頻率點(diǎn)附近時(shí)頻率估計(jì)性能較差。由圖可知，當(dāng)待估頻??率在?０．９９５５－０．９９６６?ＭＨｚ、０．９９９４－１．０００６、ＭＨｚ?和?１．００３３－１．００４５?ＭＨｚ?時(shí)，頻率估計(jì)誤??差較大，其區(qū)間邊界所對(duì)應(yīng)的量化頻率偏差５分別為０．１４９４和０．１４５０、０．１５６０和０．１５０６、??０．１５００和０．１４９４。在量化頻率偏差５與門限心判斷屮，？般選取最大偏差為同時(shí)由??Ｆ誤差存在和方便計(jì)算

之Ｎ的相位關(guān)系進(jìn)行測(cè)角。??設(shè)有？個(gè)目標(biāo)在０方向，由于目標(biāo)到天線的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天線之間的距離，則丨丨標(biāo)??的反射電磁波近似看作平面波，相位法的測(cè)角原理如圖２．５所示。??人線２?丫?丫人線１??＜＊?ｄ?？＞；??圖２．５相位法測(cè)角示意圖??其屮兩天線間趴為Ａ因此兩個(gè)天線接收到同－個(gè)Ｈ標(biāo)的反射波存在波程差Ａ／？二ｄ?？??因此反射信號(hào)相位差為：??ｃｐ?＝?＾－ＡＲ?＝?＾－ｄｓｉｎ９?（２．１２）??Ａ?Ａ??其中，；ｌ為電磁波波長(zhǎng)。故測(cè)出相位差（Ｐ，就可計(jì)算出目標(biāo)的方位角。根據(jù)傅里葉變??換求解信號(hào)的相位為：??ｃｐ?＝?ａｒｃｔａｎ?（２．１３?）??其中，從ｏｊ）為信號(hào)頻譜實(shí)部，＆（⑷倍４頻譜虛部。設(shè)天線１接收到的佗４為＼，??ｎ??

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本文編號(hào)：3031361