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脉冲多普勒雷达信号处理实时仿真算法研究

作　者: 袁兴生
导　师: 段红
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 脉冲多普勒雷达 相参信号 雷达信号处理 实时信号处理
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 155次
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内容摘要


脉冲多普勒(PD)雷达是一种广泛被采用的全相参体制的雷达,它利用目标与雷达之间相对运动而产生的多普勒效应进行目标信息提取和处理,具有较高的速度分辨率,可以有效地抑制强地杂波的干扰问题。为了满足实验室开发雷达对抗半实物仿真系统的需求,本论文展开对PD雷达信号处理实时仿真算法的研究。本文首先介绍了PD雷达的工作原理,分析了PD雷达的距离、速度模糊问题,对PD雷达的杂波也做了简单介绍。由于PD雷达信号处理算法研究的需要,本文介绍了PD雷达接收机的组成,详细分析了正交相位检波处理的方法,并对接收端信号的处理过程进行了仿真。基于PD雷达工作原理,本文提出了一种低重频脉冲多普勒雷达信号处理仿真框架,对PD雷达信号处理系统各主要模块的算法以及其功能、原理进行了详细的分析,并运用Matlab对低重复频率PD雷达信号处理进行了仿真。最后,本文基于ADSP-TS201对雷达信号处理算法的实时性进行了分析,在Visual DSP++开发环境实现了FFT算法和数据求模算法,获得相应的运算指令周期。整个工作对PD雷达信号处理半实物仿真系统的搭建具有重要的意义。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 研究背景及其意义  11-12
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  12-13
    1.2.1 国内外雷达系统仿真研究现状  12
    1.2.2 发展趋势  12-13
  1.3 DSP与雷达信号处理的研究与发展  13-14
  1.4 论文工作及章节安排  14-15
第二章 PD雷达概述  15-23
  2.1 PD雷达的产生与发展  15-16
  2.2 PD信号处理主要功能  16-17
  2.3 PD雷达的距离和速度模糊  17-20
    2.3.1 脉冲重复频率的选择  17-18
    2.3.2 距离模糊定义  18-19
    2.3.3 速度模糊定义  19-20
  2.4 脉冲多普勒雷达的杂波  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 PD雷达接收端信号仿真  23-34
  3.1 雷达接收端工作原理  23-25
    3.1.1 雷达接收机组成  23-24
    3.1.2 相参信号处理原理  24-25
  3.2 接收端信号仿真  25-30
  3.3 数字正交相位检波  30-33
    3.3.1 低通滤波法数字正交相位检波数学模型  30-32
    3.3.2 数字化正交相位检波仿真  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章 PD雷达信号处理的算法分析和仿真  34-60
  4.1 PD雷达信号处理模型框图  34-35
  4.2 脉冲压缩模块  35-41
    4.2.1 线性调频脉冲信号  35-36
    4.2.2 脉冲压缩算法  36-38
    4.2.3 频域FFT脉压和旁瓣抑制  38-40
    4.2.4 脉冲压缩和距离分辨率仿真效果  40-41
  4.3 距离门重排  41-42
  4.4 动目标检测模块  42-50
    4.4.1 动目标检测处理数学模型  42-43
    4.4.2 多普勒滤波器组的实现方法  43-46
    4.4.3 MTD处理仿真分析  46-50
  4.5 恒虚警处理（CFAR）  50-56
    4.5.1 均值类统计恒虚警算法  50-52
    4.5.2 有序统计恒虚警算法  52-53
    4.5.3 恒虚警处理算法仿真分析  53-56
  4.6 PD雷达信号处理仿真试验及结果  56-59
  4.7 本章小结  59-60
第五章 PD雷达信号处理算法实时性分析  60-68
  5.1 实时信号处理概述  60-61
  5.2 ADSP-TS201 介绍  61-62
    5.2.1 ADSP-TS201 的内核结构  61
    5.2.2 ADSP-TS201 的算术逻辑运算单元（ALU）  61-62
  5.3 算法实时性分析  62-67
    5.3.1 脉冲压缩  62-63
    5.3.2 目标检测部分  63-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章 总结和展望  68-69
  6.1 论文的总结  68
  6.2 研究工作展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
作者在学期间发表的论文  73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达接收设备 > 雷达信号检测处理
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