本文關(guān)鍵詞：基于DSP的小波變換在雷達(dá)回波信號去噪中的研究

  更多相關(guān)文章： FMCW 雷達(dá) 小波變換 閾值去噪 DSP 信號處理

【摘要】：隨著當(dāng)今高科技的迅猛發(fā)展,在人們的日常生活中,雷達(dá)已不再是那么的遙不可及。雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事領(lǐng)域已經(jīng)迅速擴(kuò)展到氣象預(yù)報、資源探測、環(huán)境監(jiān)測以及工業(yè)等領(lǐng)域。FMCW雷達(dá)物位計在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛,主要用來測量諸如化工、石油、水泥等物料存儲罐中物料的多少。由于雷達(dá)物位計系統(tǒng)比較復(fù)雜,雷達(dá)測距環(huán)境千差萬別,實(shí)際采集所得的雷達(dá)回波信號中往往夾雜有許多雜波,諸如白噪聲、地雜波以及系統(tǒng)硬件自身產(chǎn)熱產(chǎn)生的噪聲信號,這些信號影響主頻信號的提取,不可避免的影響了雷達(dá)物位計測距的精度,嚴(yán)重時還會覆蓋主頻信號,使得雷達(dá)不能工作。因此,對雷達(dá)回波信號中噪聲信號降噪的研究具有重要的意義。本文主要針對基于DSP的FMCW雷達(dá)物位計的回波信號,采用小波變換降噪的方法進(jìn)行研究,通過對影響雷達(dá)測距精度的主要因素以及雷達(dá)回波信號的特征進(jìn)行分析,將小波變換的時頻特性應(yīng)用于回波信號降噪處理中,并設(shè)計了雷達(dá)回波信號的小波去噪系統(tǒng),該系統(tǒng)基于DSP平臺實(shí)現(xiàn)。首先對小波變換的基本理論進(jìn)行簡單介紹,為全文打下理論基礎(chǔ)。在分析了影響雷達(dá)測距的主要因素后,本文采用同步信號去回掃的方法對回波信號進(jìn)行初步處理,減少了其中的雜波。然后對小波閾值去噪的高頻系數(shù)置零法、默認(rèn)閾值法、軟硬閾值法進(jìn)行實(shí)驗對比,最終確定最佳閾值去噪的方法,即折衷閾值去噪法,這也是本文的創(chuàng)新點(diǎn)。最后,在DSP上進(jìn)行軟件設(shè)計,對小波變換的Mallat快速算法進(jìn)行設(shè)計,并給出了相應(yīng)的處理流程圖,在CCS3.3上實(shí)現(xiàn)仿真處理,并與Matlab下仿真的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,最終結(jié)果表明采用DSP實(shí)現(xiàn)回波信號的小波去噪處理不僅能夠很好的去除雷達(dá)回波信號中的噪聲,而且能改善測距系統(tǒng)快速反應(yīng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：FMCW 雷達(dá) 小波變換 閾值去噪 DSP 信號處理
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 小波變換和降噪理論14-20
• 2.1 小波變換基本理論14-17
• 2.1.1 小波定義14-16
• 2.1.2 連續(xù)小波變換16
• 2.1.3 離散小波變換16-17
• 2.1.4 多分辨率分析及正交Mallat算法17
• 2.2 幾種常見的小波函數(shù)17-18
• 2.2.1 Haar小波17-18
• 2.2.2 Daubechies（db N）小波18
• 2.2.3 Symlets（sym N）小波18
• 2.3 小波去噪原理18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 雷達(dá)回波信號特征分析及信號預(yù)處理20-28
• 3.1 雷達(dá)物位計技術(shù)20-21
• 3.1.1 雷達(dá)物位計概述20-21
• 3.1.2 雷達(dá)物位計測距原理21
• 3.2 雷達(dá)回波信號噪聲模型分析21-24
• 3.3 雷達(dá)回波信號去回掃預(yù)處理24-27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 第四章 仿真實(shí)驗及數(shù)據(jù)分析28-43
• 4.1 小波去噪方法簡介28
• 4.2 小波降噪的指標(biāo)28-30
• 4.2.1 信號降噪的準(zhǔn)則28-29
• 4.2.2 信噪比和均方根誤差29
• 4.2.3 小波基本函數(shù)的選取及最佳分解層數(shù)的確定29-30
• 4.3 仿真實(shí)驗及數(shù)據(jù)分析30-42
• 4.3.1 小波工具箱介紹30-32
• 4.3.2 回波信號的小波分解32-34
• 4.3.3 小波閾值去噪法仿真34-37
• 4.3.4 改進(jìn)的閾值去噪算法及仿真37-39
• 4.3.5 數(shù)據(jù)分析39-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 基于DSP的小波去噪算法的仿真分析43-54
• 5.1 芯片選型43-47
• 5.1.1 TMS320F28335最小系統(tǒng)介紹43-46
• 5.1.2 AD采樣模塊46-47
• 5.1.3 DSP內(nèi)存擴(kuò)展IS61LV51216芯片介紹47
• 5.2 DSP軟件開發(fā)環(huán)境47
• 5.3 小波去噪算法在DSP中的實(shí)現(xiàn)47-50
• 5.4 仿真實(shí)驗及數(shù)據(jù)分析50-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 全文總結(jié)54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 發(fā)表論文和科研情況說明59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 石星;小波變換在雷達(dá)信號處理中的應(yīng)用[J];電訊技術(shù);1999年04期

2 張劍;師學(xué)明;劉夢花;;平穩(wěn)小波變換在探地雷達(dá)資料降噪中的應(yīng)用[J];工程地球物理學(xué)報;2008年05期

3 馬曉巖,李廣柱,張賢達(dá);基于小波變換的雷達(dá)信噪比改善分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉紅艷;基于DSP的小波去噪在渦街流量計中的應(yīng)用研究[D];東華大學(xué);2008年

2 蔡芳芳;基于PC機(jī)的雷達(dá)料位儀信號處理系統(tǒng)的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號：843600