發(fā)布時間：2017-05-01 03:02

  本文關鍵詞：安防雷達信號處理的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：安防雷達是國內(nèi)外的一個熱點研究方向,安防雷達通過發(fā)現(xiàn)和識別非法入侵警戒范圍內(nèi)的目標來提供預警功能,為重要設施場所的周邊環(huán)境提供安全保障。針對全天候、全天時的安防指標需求,本文設計和實現(xiàn)了安防雷達信號處理系統(tǒng),主要工作如下：1、對 LFMCW (Liner Frequency Modulation Continuous Wave)雷達系統(tǒng)架構做了簡要的介紹,詳細分析了對稱三角波和鋸齒波兩種調(diào)頻體制連續(xù)波的測距、測速原理,根據(jù)安防雷達應用場景和具體指標給出了系統(tǒng)總體方案及信號處理方案,并對各指標進行了驗證計算。針對鋸齒波調(diào)頻體制雷達所固有的測量高速目標所出現(xiàn)速度模糊的問題提出了解決方法,利用發(fā)射兩種不同調(diào)頻周期的信號來進行解模糊。2、針對信號處理中所涉及到的算法利用Matlab進行了仿真,包括二維FFT、恒虛警算法、速度解模糊算法等。設計了基于DSP+FPGA為架構的信號處理系統(tǒng),并詳細的介紹了信號處理系統(tǒng)硬件設計和軟件設計,完成了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、I2C通信、信號處理算法等模塊的工程實現(xiàn)。3、對雷達系統(tǒng)進行了室外實驗測試,實現(xiàn)了對目標測距、測速和測角的功能。4、針對三角波調(diào)頻體制測量低速目標失效的問題,本文提出將基于ARMA模型的譜估計應用于對稱三角波調(diào)頻連續(xù)波體制的信號處理上,既保留了對稱三角波調(diào)頻體制一個周期內(nèi)可測量出目標距離和速度的優(yōu)點,又解決了該體制雷達測量低速目標失效的問題,并給出了仿真結(jié)果。5、針對振幅法測角誤差較大和相位法測角存在模糊的問題,本文提出利用振幅法和相位法同時測角,利用振幅法所得數(shù)據(jù)解相位法測角模糊的算法思路,提高了系統(tǒng)測角精度,并利用本雷達對該算法進行了驗證。6、最后,對本文進行了總結(jié),并提出了進一步的改進措施。
【關鍵詞】：線性調(diào)頻連續(xù)波 安防雷達 ARMA模型 測角精度
【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7-13
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 安防探測器技術方案的比較8-10
• 1.2.1 主動紅外警報探測器9
• 1.2.2 被動紅外警報探測器9
• 1.2.3 震動探測器9
• 1.2.4 超聲波探測器9-10
• 1.2.5 微波探測器10
• 1.3 安防雷達探測器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文主要工作11-13
• 2 LFMCW安防雷達系統(tǒng)結(jié)構及系統(tǒng)方案設計13-24
• 2.1 LFMCW安防雷達系統(tǒng)結(jié)構13
• 2.2 雷達系統(tǒng)方案設計13-23
• 2.2.1 調(diào)頻連續(xù)波體制選擇13-20
• 2.2.2 信號處理系統(tǒng)方案設計20-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 安防雷達信號處理系統(tǒng)硬件設計與實現(xiàn)24-35
• 3.1 數(shù)據(jù)采集硬件模塊設計24-25
• 3.2 FPGA系統(tǒng)硬件模塊設計25-29
• 3.2.1 FPGA芯片介紹25-26
• 3.2.2 供電模塊電路設計26-27
• 3.2.3 片外存儲模塊電路設計27-28
• 3.2.4 JTAG模塊電路28-29
• 3.2.5 時鐘模塊電路設計29
• 3.3 DSP系統(tǒng)硬件模塊設計29-34
• 3.3.1 DSP芯片介紹29-30
• 3.3.2 供電模塊電路設計30-32
• 3.3.3 片外存儲模塊電路設計32
• 3.3.4 通信模塊電路設計32-34
• 3.3.5 JTAG模塊電路設計34
• 3.3.6 時鐘模塊電路設計34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 安防雷達信號處理系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)35-56
• 4.1 信號處理流程及算法仿真35-42
• 4.1.1 信號處理流程35
• 4.1.2 雷達信號處理算法仿真35-42
• 4.2 信號處理系統(tǒng)軟件設計及算法實現(xiàn)42-55
• 4.2.1 FPGA系統(tǒng)軟件設計42-47
• 4.2.2 DSP系統(tǒng)軟件設計47-52
• 4.2.3 DSP算法實現(xiàn)52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 5 安防雷達系統(tǒng)實驗分析56-61
• 5.1 靜止目標探測實驗56-58
• 5.2 動態(tài)目標探測實驗58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 6 ARMA測速的新方法和提高測角精度新方法61-70
• 6.1 基于ARMA模型的對稱三角波LFMCW雷達測距測速算法61-66
• 6.1.1 理論分析61-63
• 6.1.2 算法流程與仿真63-66
• 6.1.3 小結(jié)66
• 6.2 提高測角精度的新方法66-69
• 6.2.1 理論分析66-67
• 6.2.2 實驗數(shù)據(jù)67-69
• 6.2.3 小結(jié)69
• 6.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論及展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鄒士遷,石巖,張輝;恒虛警概率新型實現(xiàn)途徑及其檢測方法[J];艦船電子對抗;2003年01期

2 宋丹平;;先進的機場周界防入侵報警系統(tǒng)[J];科協(xié)論壇(下半月);2011年07期

3 楊曉倩;劉海波;姜菡;盛蒙蒙;;基于數(shù)字陣列雷達的單脈沖測角技術研究[J];空軍預警學院學報;2013年03期

4 劉養(yǎng)林;董勝波;梅光宗;黃z，

本文編號：338068