本文關(guān)鍵詞：面向無源定位的雷達(dá)輻射源模擬器設(shè)計(jì)

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【摘要】：面向無源定位的雷達(dá)輻射源模擬器能夠在單個(gè)模擬器上實(shí)現(xiàn)多通道雷達(dá)信號(hào)的模擬,并在各通道間加入時(shí)差信號(hào),模擬一整套時(shí)差定位系統(tǒng),為時(shí)差定位算法的驗(yàn)證和測(cè)試提供了便捷、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為了保證模擬器產(chǎn)生的雷達(dá)信號(hào)間時(shí)差具有實(shí)際意義,在上位機(jī)的操作平臺(tái)設(shè)置雷達(dá)參數(shù)時(shí),會(huì)首先假定四路通道模擬的四個(gè)觀測(cè)站的坐標(biāo)以及假定目標(biāo)位置的坐標(biāo),計(jì)算出目標(biāo)到各觀測(cè)站的徑向距離,并求差,利用該差值就能得到各通道間的模擬雷達(dá)信號(hào)的時(shí)差值,保證了時(shí)差的產(chǎn)生具有物理意義。雷達(dá)輻射源模擬器采用軟、硬件相結(jié)合的方式,能靈活、快速、方便的產(chǎn)生出任何測(cè)試所需的信號(hào),同時(shí)因其模塊化設(shè)計(jì)使得其通用性、兼容性大大提升。本文所述的雷達(dá)輻射源模擬器能夠?qū)崿F(xiàn)多種雷達(dá)信號(hào)指標(biāo)和要求,模擬各種雷達(dá)體制,包括預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、指揮雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)和敵我識(shí)別雷達(dá)等種類,同時(shí)能夠模擬多種雷達(dá)信號(hào),能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈沖壓縮雷達(dá)、頻率捷變雷達(dá)等。面向無源定位的雷達(dá)輻射源模擬器采用DSP和FPGA硬件平臺(tái),機(jī)箱體積小、功耗低,并且利用上位機(jī)提供方便的人機(jī)交互平臺(tái),可以方便的完成模擬雷達(dá)信號(hào)參數(shù)的設(shè)置以及監(jiān)控模擬器工作狀態(tài)的任務(wù)。主要研究工作如下:1.對(duì)時(shí)差定位系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,包括時(shí)差定位模型的搭建,在二維平面條件下時(shí)差定位求解和三維空間條件下時(shí)差定位求解的一般方式,并根據(jù)時(shí)差定位的特點(diǎn)確定出雷達(dá)輻射源模擬器在產(chǎn)生時(shí)差時(shí)的基本參數(shù)設(shè)置方式與時(shí)差值求法。2.對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行分析與介紹,根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)常用雷達(dá)信號(hào)波形參數(shù),對(duì)雷達(dá)信號(hào)的基本類型進(jìn)行說明,簡(jiǎn)要分析了常見雷達(dá)信號(hào)的基本特點(diǎn),并根據(jù)面向無源定位雷達(dá)輻射源模擬器的適用場(chǎng)合和系統(tǒng)地位確定出設(shè)計(jì)時(shí)的基本要求。3.面向無源定位的雷達(dá)輻射源模擬器的軟硬件設(shè)計(jì)。首先說明該模擬器的基本框架和組成結(jié)構(gòu),分析其工作流程,然后,詳細(xì)描述采用DSP和FPGA的基本硬件構(gòu)成和其他模擬電路模塊,最后說明軟件設(shè)計(jì),分析了利用SPI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶蛥f(xié)議,FPGA的軟件設(shè)計(jì)中主要介紹了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的基本原理和在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,隨后上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)說明了時(shí)差的產(chǎn)生方法和設(shè)置方式。4.完成對(duì)雷達(dá)輻射源模擬器的各種指標(biāo)的測(cè)定。直接使用示波器和頻譜儀對(duì)雷達(dá)環(huán)境模擬器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行觀測(cè),重點(diǎn)觀察時(shí)差值、雷達(dá)數(shù)量,雷達(dá)波形,對(duì)脈寬和脈沖重復(fù)周期進(jìn)行測(cè)定,驗(yàn)證其正確性,并對(duì)最終產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】：雷達(dá)輻射源模擬器 時(shí)差定位 DSP FPGA
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN955
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 符號(hào)對(duì)照表12-13
• 縮略語對(duì)照表13-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景和意義16-17
• 1.2 雷達(dá)輻射源模擬器研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 雷達(dá)輻射源模擬器總體架構(gòu)22-38
• 2.1 無源定位系統(tǒng)22-23
• 2.2 時(shí)差定位的基本原理23-24
• 2.3 目標(biāo)定位的求解24-28
• 2.3.1 直角坐標(biāo)系下二維平面目標(biāo)定位求解24-26
• 2.3.2 直角坐標(biāo)系下三維平面目標(biāo)定位求解26-28
• 2.4 模擬源時(shí)差信息的設(shè)定28-29
• 2.5 雷達(dá)和雷達(dá)信號(hào)29-34
• 2.5.1 雷達(dá)系統(tǒng)29-31
• 2.5.2 雷達(dá)基本信號(hào)類型31-34
• 2.6 面向無源定位雷達(dá)輻射源模擬器的功能要求34
• 2.7 面向無源定位雷達(dá)輻射源模擬器系統(tǒng)組成框架34-36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 第三章 模擬器信號(hào)產(chǎn)生板設(shè)計(jì)38-68
• 3.1 面向無源定位雷達(dá)輻射源模擬器設(shè)計(jì)38-43
• 3.1.1 基本硬件電路模塊38-43
• 3.1.2 雷達(dá)輻射源模擬器工作流程43
• 3.2 模擬器信號(hào)產(chǎn)生板硬件設(shè)計(jì)43-51
• 3.2.1 模擬器信號(hào)產(chǎn)生板DSP的電路設(shè)計(jì)44-46
• 3.2.2 FPGA外圍電路設(shè)計(jì)46-47
• 3.2.3 DAC電路設(shè)計(jì)47-49
• 3.2.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì)49
• 3.2.5 天線掃描模擬電路設(shè)計(jì)49-51
• 3.3 中頻信號(hào)產(chǎn)生板軟件設(shè)計(jì)51-67
• 3.3.1 DSP軟件設(shè)計(jì)51-62
• 3.3.2 FPGA及上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)62-67
• 3.4 本章小結(jié)67-68
• 第四章 面向無源定位雷達(dá)輻射源模擬器測(cè)試結(jié)果68-84
• 4.1 測(cè)試環(huán)境68
• 4.2 具體測(cè)試內(nèi)容68-83
• 4.2.1 單板信號(hào)通道數(shù)量、時(shí)差信息產(chǎn)生68-70
• 4.2.2 連續(xù)波的產(chǎn)生70-71
• 4.2.3 頻率脈間捷變71-73
• 4.2.4 頻率編碼信號(hào)73-74
• 4.2.5 相位編碼信號(hào)74-77
• 4.2.6 脈沖重復(fù)周期變化類型77-79
• 4.2.7 天線掃描類型模擬79-83
• 4.3 本章小結(jié)83-84
• 第五章 結(jié)論和展望84-86
• 5.1 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和不足84-85
• 5.2 雷達(dá)輻射源模擬器設(shè)計(jì)的發(fā)展展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-88
• 致謝88-90
• 作者簡(jiǎn)介90-91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：786757