毫米波引信彈目近程測距技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-02-10 03:46
毫米波測距系統(tǒng)具有空間分辨率高、實時性好等優(yōu)點,被廣泛運用到軍事領(lǐng)域,尤其是末端制導(dǎo)近炸引信,該測距方法有效提高了武器系統(tǒng)的精確打擊能力。隨著毫米波技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的深入和集成電路的快速發(fā)展,深入研究毫米波近炸引信中的信號處理技術(shù),具有很強的實際應(yīng)用價值和重要意義。毫米波引信測距系統(tǒng)圍繞著毫米波測距技術(shù)研究展開,通過分析傳統(tǒng)的差頻信號處理方法,提出了一種基于FFT改進算法,該算法可提高處理器單位時間內(nèi)處理信息總量,并通過使用MATLAB對算法進行仿真驗證。利用FPGA完成了毫米波近炸引信的設(shè)計與實現(xiàn),并對系統(tǒng)測試實驗的結(jié)果進行了分析。本文中主要研究內(nèi)容如下:(1)論文介紹了毫米波近炸引信測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),詳細分析了三角波調(diào)制信號測距理論并對其進行推導(dǎo)論證,包括差頻信號的時域分析和頻域分析。(2)論文分析了影響毫米波引信測距精度的因素,通過分析ZOOM-FFT(簡稱ZFFT)和Z變換(Chirp-Z變換,簡稱CZT)兩種頻譜細化的算法,提出了一種有效提高頻譜分辨率和系統(tǒng)效率的算法,并用MATLAB進行了仿真驗證。(3)論文對毫米波近炸引信信號處理系統(tǒng)給出了設(shè)計方案,該設(shè)計方案采用全數(shù)字化信號處...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 毫米波技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀分析
1.3 本文研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 毫米波近炸引信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其原理
2.1 電磁波頻譜的劃分
2.1.1 調(diào)頻方式
2.1.2 毫米波引信的特點
2.2 毫米波近炸引信作用過程
2.3 毫米波引信測距系統(tǒng)原理
2.4 差頻信號分析
2.4.1 差頻信號時域分析
2.4.2 差頻信號頻域分析
2.5 FMCW引信抗干擾技術(shù)研究
2.5.1 FMCW引信抗干擾分析
2.5.2 FMCW引信抗干擾措施
2.6 本章小結(jié)
3 毫米波引信測距系統(tǒng)算法研究
3.1 (ZFFT)算法分析
3.2 (Chirp-Z變換)算法分析
3.3 傳統(tǒng)算法優(yōu)缺點分析
3.4 綜合ZFFT-CZT算法
3.5 綜合ZFFT-CZT算法實例仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4 毫米波引信信號處理系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
4.1 信號處理系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1.1 毫米波引信測距系統(tǒng)設(shè)計要求
4.1.2 毫米波引信測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 處理器選型
4.3 AD轉(zhuǎn)換電路
4.4 DA轉(zhuǎn)換電路
4.5 電源設(shè)計
4.6 時鐘管理模塊設(shè)計
4.7 本章小結(jié)
5 毫米波引信信號處理軟件設(shè)計
5.1 毫米波引信設(shè)計方案
5.2 毫米波引信信號混頻仿真
5.3 毫米波信號發(fā)生模塊
5.3.1 三角波調(diào)制信號設(shè)計
5.3.2 三角波調(diào)制信號仿真
5.4 毫米波引信混頻模塊
5.4.1 數(shù)字下變頻設(shè)計
5.4.2 數(shù)字下變頻仿真
5.5 毫米波引信信號處理模塊
5.5.1 FFT IP核
5.5.2 FFT IP核仿真
5.6 時序控制
5.7 通信接口設(shè)計
5.7.1 EMIF模塊軟件設(shè)計
5.7.2 EMIF接口實現(xiàn)
5.7.3 EMIF接口測試
5.8 本章小節(jié)
6 毫米波引信測距系統(tǒng)仿真及測試結(jié)果
6.1 毫米波引信彈目交匯仿真
6.2 測試平臺
6.3 信號混頻測試
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
附錄
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]5G及其演進中的毫米波技術(shù)[J]. 洪偉,余超,陳繼新,周健義,于志強. 微波學(xué)報. 2020(01)
[2]2019年精確制導(dǎo)武器戰(zhàn)斗部和引信技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 李含健,薛連莉,周棟,吳俊斌. 飛航導(dǎo)彈. 2020(01)
[3]全域作戰(zhàn)的裝甲矛頭!15式輕型坦克的航空系統(tǒng)匹配問題[J]. 協(xié)奏曲. 坦克裝甲車輛. 2019(23)
[4]基于EMIF接口及CPLD的CAN接口設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 朱耀國,秦沖,屈盼讓. 航空計算技術(shù). 2019(06)
[5]雙口RAM在FPGA與DSP通信中的運用[J]. 楊曉玫,張敏,劉冬,閆瑾. 工業(yè)控制計算機. 2019(06)
[6]勇立潮頭唱大風(fēng)——改革開放40年我軍軍事訓(xùn)練回顧[J]. 鄒先發(fā),宋尚舉,王茜. 國防. 2018(07)
[7]基于FMCW的近距離測距系統(tǒng)設(shè)計[J]. 公帥,秦會斌,董勝奎. 電子世界. 2018(11)
[8]自差式毫米波多普勒引信的測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蔡斌杰. 微型電腦應(yīng)用. 2018(04)
[9]毫米波發(fā)展?fàn)顩r詳解[J]. 蔣崢. 通信世界. 2018(10)
[10]毫米波近炸引信發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 島新煜,高敏. 飛航導(dǎo)彈. 2018(05)
博士論文
[1]毫米波前端電路研究[D]. 唐聰.電子科技大學(xué) 2018
[2]調(diào)頻連續(xù)波體制激光與無線電復(fù)合引信探測技術(shù)研究[D]. 段亞博.北京理工大學(xué) 2017
[3]毫米波近程探測系統(tǒng)仿真[D]. 劉清成.南京理工大學(xué) 2010
[4]毫米波引信中的若干關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 仵大奎.電子科技大學(xué) 2010
[5]偽碼體制復(fù)合引信信號識別及參數(shù)提取技術(shù)研究[D]. 李明孜.南京理工大學(xué) 2007
[6]導(dǎo)彈末敏子彈總體相關(guān)技術(shù)研究[D]. 郭銳.南京理工大學(xué) 2006
[7]彈載毫米波雷達目標(biāo)識別實現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 盧再奇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]某型火箭彈引信彈間干擾分析及其抗干擾方案研究[D]. 王世玉.電子科技大學(xué) 2017
[2]24GHz調(diào)頻連續(xù)波雷達信號處理技術(shù)研究[D]. 李健.南京理工大學(xué) 2017
[3]線性調(diào)頻連續(xù)波雷達信號處理研究及數(shù)據(jù)分析[D]. 劉賀.西南交通大學(xué) 2016
[4]FMCW測距雷達的信號處理技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 侯盼衛(wèi).中北大學(xué) 2014
[5]雷達目標(biāo)與環(huán)境回波信號仿真系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D]. 嚴湘南.西安電子科技大學(xué) 2013
[6]毫米波雷達導(dǎo)引頭信號處理關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用的研究[D]. 李民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]無線電調(diào)頻定高引信技術(shù)研究[D]. 韓銀福.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]毫米波近炸引信信號處理技術(shù)研究[D]. 牛文博.西安電子科技大學(xué) 2009
[9]基于距離—多普勒算法的調(diào)頻連續(xù)波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大學(xué) 2008
[10]毫米波近程雷達目標(biāo)反射特性測量研究[D]. 鄧繼海.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3026735
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 毫米波技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀分析
1.3 本文研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 毫米波近炸引信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其原理
2.1 電磁波頻譜的劃分
2.1.1 調(diào)頻方式
2.1.2 毫米波引信的特點
2.2 毫米波近炸引信作用過程
2.3 毫米波引信測距系統(tǒng)原理
2.4 差頻信號分析
2.4.1 差頻信號時域分析
2.4.2 差頻信號頻域分析
2.5 FMCW引信抗干擾技術(shù)研究
2.5.1 FMCW引信抗干擾分析
2.5.2 FMCW引信抗干擾措施
2.6 本章小結(jié)
3 毫米波引信測距系統(tǒng)算法研究
3.1 (ZFFT)算法分析
3.2 (Chirp-Z變換)算法分析
3.3 傳統(tǒng)算法優(yōu)缺點分析
3.4 綜合ZFFT-CZT算法
3.5 綜合ZFFT-CZT算法實例仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4 毫米波引信信號處理系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
4.1 信號處理系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1.1 毫米波引信測距系統(tǒng)設(shè)計要求
4.1.2 毫米波引信測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 處理器選型
4.3 AD轉(zhuǎn)換電路
4.4 DA轉(zhuǎn)換電路
4.5 電源設(shè)計
4.6 時鐘管理模塊設(shè)計
4.7 本章小結(jié)
5 毫米波引信信號處理軟件設(shè)計
5.1 毫米波引信設(shè)計方案
5.2 毫米波引信信號混頻仿真
5.3 毫米波信號發(fā)生模塊
5.3.1 三角波調(diào)制信號設(shè)計
5.3.2 三角波調(diào)制信號仿真
5.4 毫米波引信混頻模塊
5.4.1 數(shù)字下變頻設(shè)計
5.4.2 數(shù)字下變頻仿真
5.5 毫米波引信信號處理模塊
5.5.1 FFT IP核
5.5.2 FFT IP核仿真
5.6 時序控制
5.7 通信接口設(shè)計
5.7.1 EMIF模塊軟件設(shè)計
5.7.2 EMIF接口實現(xiàn)
5.7.3 EMIF接口測試
5.8 本章小節(jié)
6 毫米波引信測距系統(tǒng)仿真及測試結(jié)果
6.1 毫米波引信彈目交匯仿真
6.2 測試平臺
6.3 信號混頻測試
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
附錄
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]5G及其演進中的毫米波技術(shù)[J]. 洪偉,余超,陳繼新,周健義,于志強. 微波學(xué)報. 2020(01)
[2]2019年精確制導(dǎo)武器戰(zhàn)斗部和引信技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 李含健,薛連莉,周棟,吳俊斌. 飛航導(dǎo)彈. 2020(01)
[3]全域作戰(zhàn)的裝甲矛頭!15式輕型坦克的航空系統(tǒng)匹配問題[J]. 協(xié)奏曲. 坦克裝甲車輛. 2019(23)
[4]基于EMIF接口及CPLD的CAN接口設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 朱耀國,秦沖,屈盼讓. 航空計算技術(shù). 2019(06)
[5]雙口RAM在FPGA與DSP通信中的運用[J]. 楊曉玫,張敏,劉冬,閆瑾. 工業(yè)控制計算機. 2019(06)
[6]勇立潮頭唱大風(fēng)——改革開放40年我軍軍事訓(xùn)練回顧[J]. 鄒先發(fā),宋尚舉,王茜. 國防. 2018(07)
[7]基于FMCW的近距離測距系統(tǒng)設(shè)計[J]. 公帥,秦會斌,董勝奎. 電子世界. 2018(11)
[8]自差式毫米波多普勒引信的測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蔡斌杰. 微型電腦應(yīng)用. 2018(04)
[9]毫米波發(fā)展?fàn)顩r詳解[J]. 蔣崢. 通信世界. 2018(10)
[10]毫米波近炸引信發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 島新煜,高敏. 飛航導(dǎo)彈. 2018(05)
博士論文
[1]毫米波前端電路研究[D]. 唐聰.電子科技大學(xué) 2018
[2]調(diào)頻連續(xù)波體制激光與無線電復(fù)合引信探測技術(shù)研究[D]. 段亞博.北京理工大學(xué) 2017
[3]毫米波近程探測系統(tǒng)仿真[D]. 劉清成.南京理工大學(xué) 2010
[4]毫米波引信中的若干關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 仵大奎.電子科技大學(xué) 2010
[5]偽碼體制復(fù)合引信信號識別及參數(shù)提取技術(shù)研究[D]. 李明孜.南京理工大學(xué) 2007
[6]導(dǎo)彈末敏子彈總體相關(guān)技術(shù)研究[D]. 郭銳.南京理工大學(xué) 2006
[7]彈載毫米波雷達目標(biāo)識別實現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 盧再奇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]某型火箭彈引信彈間干擾分析及其抗干擾方案研究[D]. 王世玉.電子科技大學(xué) 2017
[2]24GHz調(diào)頻連續(xù)波雷達信號處理技術(shù)研究[D]. 李健.南京理工大學(xué) 2017
[3]線性調(diào)頻連續(xù)波雷達信號處理研究及數(shù)據(jù)分析[D]. 劉賀.西南交通大學(xué) 2016
[4]FMCW測距雷達的信號處理技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 侯盼衛(wèi).中北大學(xué) 2014
[5]雷達目標(biāo)與環(huán)境回波信號仿真系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D]. 嚴湘南.西安電子科技大學(xué) 2013
[6]毫米波雷達導(dǎo)引頭信號處理關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用的研究[D]. 李民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]無線電調(diào)頻定高引信技術(shù)研究[D]. 韓銀福.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]毫米波近炸引信信號處理技術(shù)研究[D]. 牛文博.西安電子科技大學(xué) 2009
[9]基于距離—多普勒算法的調(diào)頻連續(xù)波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大學(xué) 2008
[10]毫米波近程雷達目標(biāo)反射特性測量研究[D]. 鄧繼海.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3026735
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