本文關(guān)鍵詞：多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：雷達(dá)信號(hào)處理具有研究?jī)?nèi)容廣泛,原理各異,理論抽象,模型復(fù)雜的特點(diǎn),從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的難度較大。受限于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)裝置的缺乏,對(duì)于雷達(dá)信號(hào)處理理論的學(xué)習(xí)很難從實(shí)驗(yàn)中獲取直觀、具體的理解。而目前已有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)性強(qiáng),通用性和靈活性不高,不方便驗(yàn)證不同雷達(dá)信號(hào)處理的原理。因此有必要研究設(shè)計(jì)一種能夠靈活驗(yàn)證多種雷達(dá)信號(hào)處理原理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文所研究的基于FPGA和DSP架構(gòu)的通用信號(hào)處理平臺(tái),采用上位機(jī)執(zhí)行靈活的工作參數(shù)配置,上位機(jī)+CPLD實(shí)現(xiàn)不同算法的在線重構(gòu)。重點(diǎn)研究了單脈沖跟蹤和數(shù)字波束形成兩種典型雷達(dá)信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn),并通過(guò)系統(tǒng)重構(gòu)和多參數(shù)配置達(dá)到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多種雷達(dá)信號(hào)處理算法的目的。本文所研究和完成的主要工作如下:1.根據(jù)多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的指標(biāo)要求,選擇適當(dāng)?shù)膯蚊}沖跟蹤和數(shù)字波束形成算法,具體包括信號(hào)預(yù)處理、脈沖壓縮、雜波抑制、信號(hào)檢測(cè)和空域?yàn)V波等。然后從性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)角度,設(shè)置參數(shù)對(duì)這兩種算法進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證。2.分析并提出了平臺(tái)的總體架構(gòu),在此基礎(chǔ)上,劃分和設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟、硬件系統(tǒng)架構(gòu),對(duì)于硬件系統(tǒng)中的存儲(chǔ)資源消耗做了詳細(xì)的分析,并簡(jiǎn)單介紹了主要芯片及其選型,然后分析了系統(tǒng)及各項(xiàng)功能的工作流程。3.闡述了多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn),重點(diǎn)在于單脈沖跟蹤和數(shù)字波束形成系統(tǒng)的FPGA+DSP實(shí)現(xiàn)以及基于上位機(jī)+CPLD的多模功能重構(gòu)的設(shè)計(jì)。對(duì)于FPGA設(shè)計(jì)的難點(diǎn)——時(shí)序和時(shí)鐘設(shè)計(jì),本文做了詳細(xì)的分析,通過(guò)采用流水線和并行化設(shè)計(jì),結(jié)合模塊復(fù)用和跨時(shí)鐘域處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了算法在FPGA上的實(shí)時(shí)處理。對(duì)于算法的DSP實(shí)現(xiàn)部分,在充分考慮其流水化處理和浮點(diǎn)運(yùn)算特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,介紹了其功能模塊的劃分和工作流程。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了以FPGA+DSP為核心,上位機(jī)軟件為輔、具有參數(shù)和功能均可在線重構(gòu)特點(diǎn)的多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)。4.為更加方便地評(píng)估平臺(tái)的功能和性能指標(biāo),本文建立了一個(gè)靈活、通用的自測(cè)試系統(tǒng),對(duì)平臺(tái)的不同功能在不同參數(shù)下的工作進(jìn)行測(cè)試,分析了平臺(tái)處理結(jié)果的誤差和性能指標(biāo)。結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)功能穩(wěn)定,性能可靠,滿足研制需求。
【關(guān)鍵詞】：多模 雷達(dá) FPGA DSP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-19
• 1.1 論文的研究背景及意義14-15
• 1.2 雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)相關(guān)算法及仿真19-36
• 2.1 單脈沖跟蹤19-21
• 2.2 雷達(dá)回波信號(hào)預(yù)處理21-23
• 2.2.1 信號(hào)采樣21
• 2.2.2 下采樣處理21-23
• 2.3 雷達(dá)脈沖壓縮23
• 2.4 雷達(dá)雜波抑制23-25
• 2.4.1 動(dòng)目標(biāo)顯示23-24
• 2.4.2 動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)24-25
• 2.5 雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)25-26
• 2.6 數(shù)字波束形成26-30
• 2.6.1 均勻線陣接受信號(hào)模型26-28
• 2.6.2 空域?yàn)V波28-29
• 2.6.3 通道校準(zhǔn)29-30
• 2.7 雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)仿真30-35
• 2.7.1 總體要求及性能指標(biāo)30-31
• 2.7.2 算法仿真31-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第三章 多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)總體設(shè)計(jì)36-48
• 3.1 平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)36-44
• 3.1.1 上位機(jī)軟件系統(tǒng)架構(gòu)37-38
• 3.1.2 信號(hào)處理板系統(tǒng)架構(gòu)38-44
• 3.2 平臺(tái)工作流程44-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 多模雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)48-77
• 4.1 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)分析48-55
• 4.1.1 功能模塊分析48-50
• 4.1.2 時(shí)序分析與設(shè)計(jì)50-51
• 4.1.3 時(shí)鐘樹(shù)分析與設(shè)計(jì)51-53
• 4.1.4 量化位寬分析53-55
• 4.2 工控機(jī)軟件介紹55-57
• 4.3 單脈沖跟蹤功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-71
• 4.3.1 FPGA功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-69
• 4.3.2 DSP模塊程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)69-71
• 4.4 DBF功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)71-74
• 4.5 多模功能的重構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)74-76
• 4.6 本章小結(jié)76-77
• 第五章 自測(cè)試系統(tǒng)與FPGA驗(yàn)證77-86
• 5.1 自測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)77-78
• 5.2 測(cè)試數(shù)據(jù)建立78-81
• 5.3 測(cè)試結(jié)果及分析81-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-87
• 6.1 全文總結(jié)86
• 6.2 對(duì)未來(lái)工作的展望86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 附錄90-91
• 攻碩期間取得的研究成果91-92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔣亞堅(jiān),沈桂明;FPGA在雷達(dá)信號(hào)處理器中的應(yīng)用研究[J];雷達(dá)與對(duì)抗;1999年02期

2 李霞;趙明生;;FPGA及動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)在軟件無(wú)線電中的應(yīng)用[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2010年14期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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本文編號(hào)：898695