寬帶跳頻LFM信號回波模擬器設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-07-20 17:57
雷達(dá)回波模擬器是測試和檢驗雷達(dá)性能的重要雷達(dá)設(shè)備,避免了外場試驗所帶來的成本高、周期長、代價大等缺陷,具有十分重要的應(yīng)用價值。LFM(Linear Frequency Modulation,LFM)信號作為一種常用的雷達(dá)波形,產(chǎn)生和處理較為容易,在雷達(dá)領(lǐng)域被廣泛地研究和應(yīng)用。而寬帶跳頻信號具有較高的距離分辨力和抗干擾能力,將兩者結(jié)合起來進(jìn)行目標(biāo)回波模擬具有十分重要的意義。本文圍繞寬帶跳頻LFM信號回波模擬器的設(shè)計與實現(xiàn),分析了跳頻LFM信號的基本特性及其回波模擬方法,研究了寬帶跳頻LFM信號欠采樣測頻方法,設(shè)計了模擬器系統(tǒng)的總體方案,并基于FPGA(Field Programmable Gate Array,FPGA)平臺完成了系統(tǒng)的實現(xiàn)。本文的主要工作包括:1、分別介紹并分析了跳頻編碼信號和LFM脈沖信號的特點及其基本特性,利用LFM信號對跳頻編碼信號進(jìn)行調(diào)制,并通過模糊函數(shù)分析,給出了跳頻LFM信號的距離和速度分辨力。同時在距離維和速度維對跳頻LFM信號進(jìn)行回波模擬,最終給出了LFM信號回波模擬器的參數(shù)指標(biāo)。2、介紹了中國余數(shù)定理和時頻分析兩種常見的欠采樣頻率解模糊方法。針對中國余...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
1.3 本文的主要工作與章節(jié)安排
第二章 跳頻LFM信號理論基礎(chǔ)
2.1 跳頻編碼信號特點和基本性質(zhì)
2.2 LFM脈沖信號特點和基本性質(zhì)
2.3 跳頻LFM信號特點和基本性質(zhì)
2.3.1 跳頻LFM信號模糊函數(shù)推導(dǎo)
2.3.2 跳頻LFM信號距離和速度分辨力
2.4 跳頻LFM信號回波模擬
2.4.1 距離維回波模擬
2.4.2 速度維回波模擬
2.5 跳頻LFM信號回波模擬器參數(shù)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第三章 寬帶跳頻LFM信號欠采樣測頻方法研究
3.1 欠采樣基本理論
3.2 中國余數(shù)定理解模糊
3.2.1 中國余數(shù)定理
3.2.2 基于中國余數(shù)定理的解模糊方法
3.3 基于時頻分析解模糊
3.3.1 時頻分析基本理論
3.3.2 基于STFT的解模糊方法
3.4 多通道頻率劃分解模糊
3.5 線性插值過零點測頻
3.6 本章小結(jié)
第四章 寬帶跳頻LFM信號回波模擬器系統(tǒng)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計
4.2 射頻模塊設(shè)計
4.3 數(shù)字波形產(chǎn)生模塊設(shè)計
4.3.1 欠采樣無模糊測頻模塊設(shè)計
4.3.2 信號檢測及處理模塊設(shè)計
4.3.3 回波產(chǎn)生模塊設(shè)計
4.3.4 數(shù)字上變頻模塊設(shè)計
4.4 本章小結(jié)
第五章 寬帶跳頻LFM信號回波模擬器軟硬件實現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)實現(xiàn)
5.2 電源模塊電路實現(xiàn)
5.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊電路實現(xiàn)
5.3.1 ADC模塊電路實現(xiàn)
5.3.2 DAC模塊電路實現(xiàn)
5.4 FPGA模塊電路實現(xiàn)
5.5 DSP模塊及其接口電路實現(xiàn)
5.5.1 DSP模塊電路實現(xiàn)
5.5.2 DSP接口電路實現(xiàn)
5.6 主控軟件實現(xiàn)
5.7 系統(tǒng)實物介紹
5.7.1 機箱架構(gòu)
5.7.2 硬件電路板
5.8 系統(tǒng)測試結(jié)果分析
5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維旋轉(zhuǎn)相控陣?yán)走_(dá)內(nèi)嵌式目標(biāo)模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 翟剛毅,姜小祥,劉溶,朱慶彬. 雷達(dá)與對抗. 2015(01)
[2]一種基于STFT的數(shù)字信道化方法[J]. 王開,束坤. 艦船電子對抗. 2013(05)
[3]雷達(dá)目標(biāo)信號模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐國平. 電子設(shè)計工程. 2013(16)
[4]雷達(dá)回波模擬器的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 李耀國. 飛航導(dǎo)彈. 2013(06)
[5]基于改進(jìn)WVD的跳頻信號參數(shù)估計方法[J]. 劉玉珍,趙冉. 計算機工程與設(shè)計. 2011(11)
[6]基于小波變換的跳頻信號參數(shù)盲估計[J]. 張曦,王星,杜興民. 電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2009(04)
[7]毫米波引信體目標(biāo)模擬器的實現(xiàn)[J]. 楊旭. 航空兵器. 2009(03)
[8]跳頻信號的時頻分析[J]. 陳利虎,張爾揚,沈榮駿. 宇航學(xué)報. 2009(02)
[9]基于S變換的跳頻信號特征參數(shù)盲估計[J]. 張曦,杜興民,王星. 現(xiàn)代雷達(dá). 2008(02)
[10]相位編碼信號在雷達(dá)中的應(yīng)用[J]. 胡愛明,胡可欣. 艦船電子對抗. 2007(05)
博士論文
[1]基于傅立葉變換的數(shù)字信道化及相關(guān)技術(shù)[D]. 王宏偉.西安電子科技大學(xué) 2011
[2]基于時頻分析的跳頻信號參數(shù)估計[D]. 郭建濤.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高性能雷達(dá)回波模擬器研究[D]. 張華童.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]寬帶雷達(dá)目標(biāo)的模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 蔡武.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]防空導(dǎo)彈發(fā)射過程模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王贏元.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]多通道DBF專用測試模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 宋廣南.南京理工大學(xué) 2013
[5]通用地基雷達(dá)回波模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 盛寰.電子科技大學(xué) 2012
[6]注入式多目標(biāo)雷達(dá)回波模擬器軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉明鑫.電子科技大學(xué) 2012
[7]雷達(dá)運動目標(biāo)回波模擬技術(shù)[D]. 劉翔星.南京理工大學(xué) 2010
[8]Wigner-Ville分布在調(diào)頻信號處理中應(yīng)用[D]. 謝鼎.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]雷達(dá)雜波模擬與應(yīng)用研究[D]. 常磊.西安電子科技大學(xué) 2010
[10]某雷達(dá)中頻模擬信號源的研究[D]. 龔勉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3664474
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
1.3 本文的主要工作與章節(jié)安排
第二章 跳頻LFM信號理論基礎(chǔ)
2.1 跳頻編碼信號特點和基本性質(zhì)
2.2 LFM脈沖信號特點和基本性質(zhì)
2.3 跳頻LFM信號特點和基本性質(zhì)
2.3.1 跳頻LFM信號模糊函數(shù)推導(dǎo)
2.3.2 跳頻LFM信號距離和速度分辨力
2.4 跳頻LFM信號回波模擬
2.4.1 距離維回波模擬
2.4.2 速度維回波模擬
2.5 跳頻LFM信號回波模擬器參數(shù)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第三章 寬帶跳頻LFM信號欠采樣測頻方法研究
3.1 欠采樣基本理論
3.2 中國余數(shù)定理解模糊
3.2.1 中國余數(shù)定理
3.2.2 基于中國余數(shù)定理的解模糊方法
3.3 基于時頻分析解模糊
3.3.1 時頻分析基本理論
3.3.2 基于STFT的解模糊方法
3.4 多通道頻率劃分解模糊
3.5 線性插值過零點測頻
3.6 本章小結(jié)
第四章 寬帶跳頻LFM信號回波模擬器系統(tǒng)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計
4.2 射頻模塊設(shè)計
4.3 數(shù)字波形產(chǎn)生模塊設(shè)計
4.3.1 欠采樣無模糊測頻模塊設(shè)計
4.3.2 信號檢測及處理模塊設(shè)計
4.3.3 回波產(chǎn)生模塊設(shè)計
4.3.4 數(shù)字上變頻模塊設(shè)計
4.4 本章小結(jié)
第五章 寬帶跳頻LFM信號回波模擬器軟硬件實現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)實現(xiàn)
5.2 電源模塊電路實現(xiàn)
5.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊電路實現(xiàn)
5.3.1 ADC模塊電路實現(xiàn)
5.3.2 DAC模塊電路實現(xiàn)
5.4 FPGA模塊電路實現(xiàn)
5.5 DSP模塊及其接口電路實現(xiàn)
5.5.1 DSP模塊電路實現(xiàn)
5.5.2 DSP接口電路實現(xiàn)
5.6 主控軟件實現(xiàn)
5.7 系統(tǒng)實物介紹
5.7.1 機箱架構(gòu)
5.7.2 硬件電路板
5.8 系統(tǒng)測試結(jié)果分析
5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維旋轉(zhuǎn)相控陣?yán)走_(dá)內(nèi)嵌式目標(biāo)模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 翟剛毅,姜小祥,劉溶,朱慶彬. 雷達(dá)與對抗. 2015(01)
[2]一種基于STFT的數(shù)字信道化方法[J]. 王開,束坤. 艦船電子對抗. 2013(05)
[3]雷達(dá)目標(biāo)信號模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐國平. 電子設(shè)計工程. 2013(16)
[4]雷達(dá)回波模擬器的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 李耀國. 飛航導(dǎo)彈. 2013(06)
[5]基于改進(jìn)WVD的跳頻信號參數(shù)估計方法[J]. 劉玉珍,趙冉. 計算機工程與設(shè)計. 2011(11)
[6]基于小波變換的跳頻信號參數(shù)盲估計[J]. 張曦,王星,杜興民. 電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2009(04)
[7]毫米波引信體目標(biāo)模擬器的實現(xiàn)[J]. 楊旭. 航空兵器. 2009(03)
[8]跳頻信號的時頻分析[J]. 陳利虎,張爾揚,沈榮駿. 宇航學(xué)報. 2009(02)
[9]基于S變換的跳頻信號特征參數(shù)盲估計[J]. 張曦,杜興民,王星. 現(xiàn)代雷達(dá). 2008(02)
[10]相位編碼信號在雷達(dá)中的應(yīng)用[J]. 胡愛明,胡可欣. 艦船電子對抗. 2007(05)
博士論文
[1]基于傅立葉變換的數(shù)字信道化及相關(guān)技術(shù)[D]. 王宏偉.西安電子科技大學(xué) 2011
[2]基于時頻分析的跳頻信號參數(shù)估計[D]. 郭建濤.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高性能雷達(dá)回波模擬器研究[D]. 張華童.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]寬帶雷達(dá)目標(biāo)的模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 蔡武.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]防空導(dǎo)彈發(fā)射過程模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王贏元.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]多通道DBF專用測試模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 宋廣南.南京理工大學(xué) 2013
[5]通用地基雷達(dá)回波模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 盛寰.電子科技大學(xué) 2012
[6]注入式多目標(biāo)雷達(dá)回波模擬器軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉明鑫.電子科技大學(xué) 2012
[7]雷達(dá)運動目標(biāo)回波模擬技術(shù)[D]. 劉翔星.南京理工大學(xué) 2010
[8]Wigner-Ville分布在調(diào)頻信號處理中應(yīng)用[D]. 謝鼎.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]雷達(dá)雜波模擬與應(yīng)用研究[D]. 常磊.西安電子科技大學(xué) 2010
[10]某雷達(dá)中頻模擬信號源的研究[D]. 龔勉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3664474
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