【摘要】：在現代戰(zhàn)爭中,電子戰(zhàn)可以說是一種特殊的作戰(zhàn)形式,也是一種至關重要的作戰(zhàn)手段。在電子戰(zhàn)中,所有對抗及進攻形式都需要以電子偵察作為基礎。本論文第一部分介紹的通信信號偵察接收機就是應用于電子偵查領域的一種技術手段,它針對的是通信信號。隨著戰(zhàn)場電磁環(huán)境的日益復雜,對通信信號偵察接收機的要求越來越多,論文中的接收機采用信道化數字接收機的結構,能更好的滿足多信號同時處理、全概率截獲的要求。論文首先分析了一般意義上的數字接收機,然后給出了基于多相濾波結構的信道化數字接收機,進一步引入快速傅里葉變換(FFT)的概念,得出了信道化數字接收機的高效結構。同時,論文針對“同一個信號出現在相鄰信道中會無法識別”這一問題,采用了基于瞬時測頻方法的信道判決準則。本文在理論框架的基礎上,完成了在現場可編輯邏輯門陣列(FPGA)平臺上的硬件實現過程。由于多相濾波結構的特殊要求,論文設計了并行的FFT運算處理單元,并且作了優(yōu)化,以達到盡可能節(jié)省資源的目的。本文對信道化數字接收機的理論設計和FPGA算法設計,都進行了仿真,驗證了設計的正確性。通信信號偵察接收機屬于一種被動的探測體制,而本文第二部分介紹的FMCW雷達則屬于主動探測雷達。隨著我國經濟突飛猛進的發(fā)展,汽車保有量快速增長,與此同時,交通安全問題也日益嚴重。本文第二部分講的調頻連續(xù)波(FMCW)雷達信號處理機,就是應用于交通安全領域的智能化信息采集設備。FMCW雷達,是以調頻連續(xù)波信號為發(fā)射信號來獲得目標信息的雷達體制,具有無距離模糊、較高的測距測速精度、重量輕、體積小、低概率截獲等優(yōu)點。本文依托實驗室承接的雷達信號處理的省重點科研項目,主要介紹了FMCW雷達的相關原理及FPGA算法設計過程。在這一部分,首先介紹了FMCW雷達如何獲取目標的距離、速度、方位角等信息,并討論了距離—速度耦合現象出現的原因及如何解決這一問題。由于FMCW雷達信號處理機主要針對的是運動目標,因此論文還介紹了如何去掉固定目標干擾以及解決多目標顯示的問題。論文僅介紹了項目的部分內容,主要是FMCW雷達信號處理機在FPGA中的算法設計。在本文的FPGA算法設計部分,詳細的介紹了兩維FFT運算、對消運算的數據處理過程,包括各模塊中數據的存儲結構。
[Abstract]:In modern warfare, electronic warfare can be said to be a special form of warfare, but also a vital means of warfare. In electronic warfare, all forms of confrontation and attack need to be based on electronic reconnaissance. The communication signal reconnaissance receiver introduced in the first part of this thesis is a kind of technical means applied in the field of electronic investigation, which is aimed at the communication signal. With the increasing complexity of battlefield electromagnetic environment, more and more communication signal reconnaissance receiver is required. The receiver in this paper adopts the structure of channelized digital receiver, which can better meet the requirements of multi-signal simultaneous processing and full probability interception. In this paper, the general digital receiver is analyzed, then the channelized digital receiver based on polyphase filter is presented. The concept of fast Fourier transform (FFT) is further introduced, and the efficient structure of channelized digital receiver is obtained. At the same time, aiming at the problem that the same signal can not be recognized in the adjacent channel, a channel decision criterion based on instantaneous frequency measurement method is adopted. Based on the theoretical framework, this paper completes the hardware implementation process on the field editable logic gate array (FPGA) platform. Due to the special requirement of polyphase filter structure, parallel FFT processing unit is designed and optimized to save resources as much as possible. The theoretical design of channelized digital receiver and the design of FPGA algorithm are simulated in this paper to verify the correctness of the design. The communication signal reconnaissance receiver belongs to a passive detection system, while the FMCW radar described in the second part of this paper belongs to the active detection radar. With the rapid development of economy in our country, the number of cars is increasing rapidly, meanwhile, the traffic safety problem is becoming more and more serious. In the second part of this paper, the signal processor of FM CW (FMCW) radar, which is used in traffic safety field, is an intelligent information acquisition equipment. FMCW radar is a radar system which uses FM CW signal as transmitting signal to obtain target information. It has the advantages of no range ambiguity, high ranging accuracy, light weight, small volume, low probability interception and so on. This paper mainly introduces the principle of FMCW radar and the design process of FPGA algorithm based on the scientific research project of radar signal processing. In this part, we first introduce how FMCW radar can obtain the range, velocity and azimuth of the target, and discuss the reason of the range-velocity coupling phenomenon and how to solve this problem. Because the FMCW radar signal processor is mainly aimed at moving targets, this paper also introduces how to remove the fixed target interference and solve the problem of multi-target display. This paper only introduces part of the project, mainly the algorithm design of FMCW radar signal processor in FPGA. In the part of FPGA algorithm design in this paper, the data processing process of two-dimensional FFT operation and cancellation operation is introduced in detail, including the data storage structure of each module.
【學位授予單位】：煙臺大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.51;TN97

【參考文獻】

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本文編號：2194581