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近程雷达测距分辨率提高方法研究

作　者: 朱元生
导　师: 许建中
学　校: 南京理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 高精度脉冲雷达时间延伸匹配滤波器
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

近年来,煤堆高度的测量具有很高的应用与市场前景。本文在煤堆测量的背景下对高精度脉冲雷达及其信号处理进行了理论分析,针对主要由白噪声引起的测距误差,采用提高信噪比的方法提高测距精度的技术途径,提出了对回波信号在时间轴上进行拉伸的观点,采用了一种基于相关思想的时间延伸算法实现了对回波信号的延伸,使得信号的频率由高频降到了中频,从而将信号的时间单位由纳秒变为毫秒,降低了测量时延器件的水平和系统的成本。延伸后的信号经平滑、自适应滤波后,再通过匹配滤波器,即可得到高精度的时延估计。由距离与时延关系式即可得到煤堆的距离信息。本文最后利用MATLAB工具对测距系统进行了仿真并对其精度误差进行了分析。由仿真的结果和误差的计算分析可以看出,该单载频高斯脉冲测距雷达及信号处理方法的测距精度能够达到小于10mm。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-10
  1.1 引言  7
  1.2 课题背景及国内外研究概况  7-8
  1.3 现有的高分辨率雷达  8-9
  1.4 本文主要内容  9-10
2 常用雷达测距的理论基础  10-26
  2.1 雷达测距的基本原理及常用方法  10-11
  2.2 LFMCW雷达测距  11-13
  2.3 相参脉冲雷达测距  13-17
    2.3.1 物理模型  13-14
    2.3.2 高精度多普勒频率变化率估计  14-17
  2.4 单载频脉冲串信号及性能分析  17-22
  2.5 本文设计方案  22-25
    2.5.1 波形设计  22-24
    2.5.2 精度误差分析  24-25
  2.6 本章小结  25-26
3 基于时间延伸技术算法的研究  26-51
  3.1 基于相关思想的时间采样技术  26-32
  3.2 延伸后信号的处理  32-43
    3.2.1 数据平滑  32-39
    3.2.2 回波对消  39-43
  3.3 高精度时延估计  43-50
  3.4 本章小结  50-51
4 测距信号仿真及试验  51-55
  4.1 参数与条件  51
  4.2 仿真过程  51-52
  4.3 仿真结果与分析  52-54
  4.4 本章小结  54-55
5 总结与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-58

近程雷达测距分辨率提高方法研究

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