隨著相控陣技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用需求的提升,相控陣體制的雷達(dá)設(shè)計(jì)應(yīng)用受到廣泛重視。本文以二維平面陣為基礎(chǔ),對相控陣汽車?yán)走_(dá)波束控制和目標(biāo)檢測技術(shù)進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn),將相控陣波束切換快、指向靈活、多波束等特點(diǎn)運(yùn)用于雷達(dá)目標(biāo)檢測中,以提高雷達(dá)目標(biāo)檢測效率。硬件實(shí)現(xiàn)方面,采用基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)方法,進(jìn)行了二維平面陣的波束控制和目標(biāo)檢測設(shè)計(jì),完成了邏輯代碼實(shí)現(xiàn)、仿真驗(yàn)證、資源消耗以及時(shí)序分析,以體現(xiàn)硬件實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性和模塊通用性優(yōu)勢。針對實(shí)際工程應(yīng)用,進(jìn)行了毫米波相控陣汽車?yán)走_(dá)相關(guān)方案設(shè)計(jì),采用Verilog語言完成了基于FPGA的波控板硬件實(shí)現(xiàn),通過仿真和測試驗(yàn)證了方案設(shè)計(jì)的正確性。本文主要工作內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下。（1）為提高多目標(biāo)場景下的目標(biāo)檢測效率,本文提出了一種基于FPGA的可控多波束形成方法,與單波束相比,該方法可緩解系統(tǒng)的資源調(diào)度壓力,提高多目標(biāo)檢測效率。（2）針對相控陣高頻寬帶應(yīng)用場景,提出了一種具有低時(shí)延波束捷變特性的波束控制方法。并基于該方法在FPGA上完成了二維平面陣波束控制實(shí)現(xiàn),達(dá)到波束幅相實(shí)時(shí)流水線解算配置,該方法適用頻帶寬,模塊通用性高。（3）針對雜波背景下目標(biāo)檢測實(shí)時(shí)性問題... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作與內(nèi)容安排
    1.4 論文結(jié)構(gòu)關(guān)系
第二章 相控陣?yán)走_(dá)波束形成與目標(biāo)檢測理論分析
    2.1 相控陣相關(guān)理論
        2.1.1 任意陣列接收信號模型
        2.1.2 均勻矩形陣列接收信號模型
        2.1.3 二維平面陣天線方向圖函數(shù)
        2.1.4 二維平面陣波束形成
        2.1.5 二維平面陣天線波束特性
    2.2 目標(biāo)檢測相關(guān)理論
        2.2.1 脈沖壓縮
        2.2.2 信號積累
        2.2.3 恒虛警檢測
    2.3 本章小結(jié)
第三章 波束形成與目標(biāo)檢測軟件仿真及相關(guān)設(shè)計(jì)
    3.1 單波束目標(biāo)檢測仿真
        3.1.1 二維平面陣單波束形成
        3.1.2 單波束相掃目標(biāo)檢測
    3.2 多波束目標(biāo)檢測仿真
        3.2.1 二維平面陣多波束形成
        3.2.2 多波束相掃目標(biāo)檢測
    3.3 可控多波束形成方案設(shè)計(jì)
        3.3.1 整體方案設(shè)計(jì)
        3.3.2 子模塊設(shè)計(jì)
        3.3.3 設(shè)計(jì)方案分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 相控陣?yán)走_(dá)波束控制與CFAR檢測硬件實(shí)現(xiàn)
    4.1 硬件實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證器件選型
    4.2 波束控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 基于FPGA的波束控制實(shí)時(shí)解算設(shè)計(jì)
        4.2.2 內(nèi)部子模塊設(shè)計(jì)
        4.2.3 FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析
        4.2.4 波控解算實(shí)現(xiàn)總結(jié)
    4.3 ML-CFAR檢測器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 FIR結(jié)構(gòu)ML-CFAR檢測器設(shè)計(jì)
        4.3.2 CA-CFAR目標(biāo)檢測仿真
        4.3.3 FIR結(jié)構(gòu)CA-CFAR檢測器FPGA實(shí)現(xiàn)
        4.3.4 FIR結(jié)構(gòu)CFAR檢測設(shè)計(jì)總結(jié)
    4.4 OS-CFAR檢測器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 OS-CFAR檢測改進(jìn)推導(dǎo)
        4.4.2 GO-OS-CFAR檢測FPGA實(shí)現(xiàn)
        4.4.3 多目標(biāo)檢測仿真驗(yàn)證
        4.4.4 FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析
    4.5 二維OS-CFAR檢測器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 二維OS-CFAR檢測方案設(shè)計(jì)
        4.5.2 多目標(biāo)回波數(shù)據(jù)仿真
        4.5.3 FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析
        4.5.4 二維OS-CFAR實(shí)現(xiàn)總結(jié)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 毫米波相控陣汽車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.1 參數(shù)制定
        5.1.2 相控陣汽車?yán)走_(dá)總體框架
        5.1.3 通信接口設(shè)計(jì)
    5.2 波控板整體方案設(shè)計(jì)
        5.2.1 波控板方案設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
        5.2.2 波控關(guān)鍵指標(biāo)計(jì)算
        5.2.3 波控整體設(shè)計(jì)框圖
    5.3 波控板子模塊設(shè)計(jì)
        5.3.1 波控解算模塊
        5.3.2 初始化控制模塊
        5.3.3 芯片復(fù)位控制模塊
        5.3.4 直通控制模塊
        5.3.5 上電管理模塊
        5.3.6 收發(fā)切換模塊
        5.3.7 加載模塊
        5.3.8 接口模塊
    5.4 波控板整體實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 毫米波相控陣汽車?yán)走_(dá)測試分析
    6.1 硬件整機(jī)
    6.2 波束控制部分測試
        6.2.1 測試環(huán)境
        6.2.2 相掃方向圖測試結(jié)果
    6.3 目標(biāo)檢測部分測試
        6.3.1 內(nèi)場測試
        6.3.2 外場測試
    6.4 項(xiàng)目所遇問題及解決方法
        6.4.1 需求輸入方面
        6.4.2 平臺環(huán)境方面
        6.4.3 FPGA邏輯實(shí)現(xiàn)方面問題
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3040256