如今低空領(lǐng)域面臨開放,滑翔機(jī)、動力傘、特別是無人機(jī)的使用愈加廣泛,于是迫切需要一種對低空、慢速、弱小目標(biāo)的完備監(jiān)測手段。因此,研制一款具有體積小、功耗低、重量輕、可靠性高、價(jià)格便宜,以及距離盲區(qū)小、無速度盲點(diǎn)、距離分辨力高、抗干擾性能強(qiáng)的通用型低慢小目標(biāo)探測雷達(dá)迫在眉睫。本文從早先的單兵探測裝備出發(fā),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能夠探測及跟蹤低慢小目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng),分別從系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、算法流程仿真、硬件實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)測試分析等方面詳細(xì)做了介紹。首先從系統(tǒng)的期望指標(biāo)出發(fā),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體方案。系統(tǒng)主要由天線及射頻前端模塊、信號處理板與上位機(jī)軟件組成。設(shè)計(jì)使用脈沖壓縮雷達(dá)體制,天線使用波導(dǎo)裂縫陣頻掃天線,方位掃描可覆蓋90°范圍。同時(shí)提出了射頻前端模塊的指標(biāo),介紹了射頻前端模塊的架構(gòu),并介紹了信號處理板的結(jié)構(gòu)。其次,根據(jù)雷達(dá)參數(shù)在MATLAB中建立了雷達(dá)仿真模型,仿真了系統(tǒng)的信號處理流程,包括中頻帶通采樣、數(shù)字下變頻、脈沖壓縮、動目標(biāo)檢測、恒虛警、點(diǎn)跡形成及目標(biāo)跟蹤等算法,并對仿真結(jié)果做了討論。再次,介紹了系統(tǒng)在FPGA中的硬件實(shí)現(xiàn)。主要包括FPGA中的時(shí)鐘域劃分、帶通采樣、數(shù)字下變頻及脈沖壓縮算法的邏輯實(shí)現(xiàn)及... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

頻掃天線原理示例

第二章 雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19圖2.10 頻掃天線實(shí)物圖圖2.11 天線組成結(jié)構(gòu)天線結(jié)構(gòu)如圖 2.11 所示，天線輸入口連接射頻模塊，發(fā)射信號從射頻 SMA 接口饋入天線，蛇形慢波線移相耦合到輻射陣面，輻射陣面為裂縫波導(dǎo)陣，將移相后的發(fā)射信號向空間輻射。改變頻率可改變輻射陣元間相位，從而改變波束指向，實(shí)現(xiàn)電掃描。目標(biāo)回波反射回天線陣面，被陣面接收，同樣頻率信號具有相同的接收波束參數(shù)，目標(biāo)回波同樣通過射頻 SMA 接口送入射頻模塊進(jìn)行放大、變頻、濾波等處理。天線陣面分為雷達(dá)天線和通訊天線，通訊天線為單根縫隙波導(dǎo)，獨(dú)立饋電。雷達(dá)天線為33 根縫隙波導(dǎo)面，每根波導(dǎo)有 21 縫隙陣元。通訊天線可選擇使用，在射頻多功能模式應(yīng)用。圖 2.12 是實(shí)測的天線方向圖

19圖2.10 頻掃天線實(shí)物圖圖2.11 天線組成結(jié)構(gòu)天線結(jié)構(gòu)如圖 2.11 所示，天線輸入口連接射頻模塊，發(fā)射信號從射頻 SMA 接口饋入天線，蛇形慢波線移相耦合到輻射陣面，輻射陣面為裂縫波導(dǎo)陣，將移相后的發(fā)射信號向空間輻射。改變頻率可改變輻射陣元間相位，從而改變波束指向，實(shí)現(xiàn)電掃描。目標(biāo)回波反射回天線陣面，被陣面接收，同樣頻率信號具有相同的接收波束參數(shù)，目標(biāo)回波同樣通過射頻 SMA 接口送入射頻模塊進(jìn)行放大、變頻、濾波等處理。天線陣面分為雷達(dá)天線和通訊天線，通訊天線為單根縫隙波導(dǎo)，獨(dú)立饋電。雷達(dá)天線為33 根縫隙波導(dǎo)面，每根波導(dǎo)有 21 縫隙陣元。通訊天線可選擇使用，在射頻多功能模式應(yīng)用。圖 2.12 是實(shí)測的天線方向圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]狀態(tài)自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波算法及其在水下機(jī)動目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用[J]. 馬艷,劉小東.  兵工學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]DBSCAN算法研究及并行化實(shí)現(xiàn)[J]. 宋董飛,徐華.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(24)
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[8]針對海上目標(biāo)的不同體制雷達(dá)性能對比[J]. 丁建良.  科技與創(chuàng)新. 2018(18)
[9]探測低慢小目標(biāo)的新體制雷達(dá)技術(shù)[J]. 楊建軍,卞磊,路彬彬.  電子技術(shù)與軟件工程. 2018(17)
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博士論文
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[3]MIMO雷達(dá)波形設(shè)計(jì)與實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)研究[D]. 楊濤.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]動態(tài)目標(biāo)雷達(dá)回波實(shí)時(shí)模擬技術(shù)及應(yīng)用[D]. 王勝.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[5]脈沖及脈間二相編碼雷達(dá)高度表信號處理方法研究[D]. 劉建新.電子科技大學(xué) 2004
[6]并行處理技術(shù)在雷達(dá)信號處理中的應(yīng)用研究[D]. 蘇濤.西安電子科技大學(xué) 1999

碩士論文
[1]雷達(dá)測角方法研究[D]. 王成海.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]某雷達(dá)信號處理系統(tǒng)中的FPGA設(shè)計(jì)[D]. 楊虎軍.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]雷達(dá)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 向明艷.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[4]陣列天線測向算法及子陣劃分研究[D]. 孫海浪.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]基于二相編碼信號的雷達(dá)目標(biāo)檢測及實(shí)現(xiàn)[D]. 崔向陽.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]雷達(dá)抗干擾技術(shù)研究[D]. 高娜.南京理工大學(xué) 2008
[7]高速數(shù)字信號處理硬件設(shè)計(jì)及頻率測量算法的實(shí)現(xiàn)[D]. 惠潔.電子科技大學(xué) 2008
[8]雷達(dá)信號處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 黃婷.南京理工大學(xué) 2007



本文編號：2977573