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时域复合动目标检测信号处理技术研究

作　者: 孙新年
导　师: 赵惠昌
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 脉冲多普勒对称三角波调频时域复合电路设计 MATLAB/simulink
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

无线电近感探测器对目标进行探测是通过发射电磁波,电磁波遇到目标,再经目标反射后被探测器接收到,对回波信号经过相应处理来提取目标特征的。对相关目标的识别主要有提取目标的距离、速度、目标特征等方面信息。在无线电探测器的各种体制中,为了准确的提取出目标的相关特征,最主要的是对目标的回波信号进行信号处理。脉冲、连续波是两种典型的无线电近感探测器体制,其中脉冲体制中脉冲多普勒是较为经典的体制；而连续波体制中较为典型的是调频连续波体制,因为调频体制具有较好的距离分辨率、速度分辨率以及抗干扰性能强等优点,被应用于多种无线电近感探测器中。在调频连续波中,调频多普勒又是被最广泛运用的一种。虽然脉冲多普勒、调频连续波多普勒是两种很经典的无线电近感探测器体制,但是各自又有着自己的缺陷。本设计提出将两种体制进行时域复合的复合体制探测器,扬长避短。本文将对脉冲多普勒体制、对称三角波调频多普勒体制、脉冲—调频时域复合体制进行相应的理论研究。本文重点在基于对前两者理论分析的基础上来实现对复合体制的研究。主要采用MATLAB/simulink对各种体制进行仿真分析,最后设计出一套完整的复合体制的方案。然后设计出相应电路,并在后续的章节中对相应电路进行测试。通过对上述的研究以及相应的测试验证了该方案的可行性,可以对目标进行速度、距离的判别。达到了预先设计要求的目的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
图表目录  7-9
1. 引言  9-12
  1.1 课题背景  9
  1.2 部分近感探测体制讨论  9-11
    1.2.1 脉冲体制近感探测系统  9-10
    1.2.2 线性调频体制近感探测系统  10-11
  1.3. 本文所做工作及内容安排  11-12
2. 脉冲多普勒体制研究  12-26
  2.1 脉冲多普勒定距原理  12-16
    2.1.1 脉冲测距基本原理  12-13
    2.1.2 脉冲多普勒体制原理  13-14
    2.1.3 脉冲多普勒体制系统参数的选择  14-16
  2.2 回波信号强度受距离的影响  16-17
    2.2.1 当运用于对空目标时  16
    2.2.2 当运用于对地目标时  16-17
  2.3 基于MATLAB/simulink的脉冲多普勒体制系统仿真  17-25
    2.3.1 差拍信号与多普勒信号  17-20
    2.3.2 回波强度受距离影响的差拍信号与多普勒信号  20-21
    2.3.3 脉冲宽度测量的仿真  21-23
    2.3.4 基于脉冲宽度测量的定距方法研究  23-25
  2.4 本章小结  25-26
3. 三角波线性调频理论研究  26-44
  3.1 调频测距原理  26-27
    3.1.1 调频测距近感探测系统基本原理  26
    3.1.2 调频多普勒体制原理  26-27
  3.2 三角波调频信号  27-32
    3.2.1 三角波调频信号  27-28
    3.2.2 三角波调频信号差频信号的频域特征  28-32
  3.3 调频多普勒体制参数的选择  32-35
    3.3.1 调制带宽△F_m的选择  32-33
    3.3.2 调制信号周期T_m的选择  33-34
    3.3.3 调频多普勒体制参数选择  34-35
  3.4 基于MATLAB/simulink的对称三角波调频系统的仿真  35-43
    3.4.1 基于差频信号理论计算的仿真  35-36
    3.4.2 基于simul ink仿真模块的仿真  36-37
    3.4.3 对称三角波调频整体仿真  37-41
    3.4.4 二次混频的改进  41-43
  3.5 本章小结  43-44
4 脉冲—线性调频时域复合体制理论研究  44-62
  4.1 脉冲—线性调频时域复合体制的提出  44
  4.2 基于MATLAB/simulink的脉冲—线性调频时域复合体制的仿真  44-52
    4.2.1 系统整体的设计  45-46
    4.2.2 各子模块的功能介绍  46-51
    4.2.3 系统整体仿真  51-52
  4.3 系统电路设计  52-60
    4.3.1 各滤波器的设计  52-57
    4.3.2 积分器设计  57-59
    4.3.3 放大器设计  59-60
    4.3.4 射极跟随器设计  60
  4.4 本章小结  60-62
5 系统测试  62-66
  5.1 基本电路的调试  62-63
    5.1.1 方波信号的产生  62
    5.1.2 积分电路调试  62
    5.1.3 放大器电路调试  62-63
    5.1.4 滤波器电路调试  63
  5.2 整体测试  63-65
    5.2.1 电路模块  63-64
    5.2.2 射频信号频谱测试  64-65
  5.3 本章小结  65-66
结束语  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70

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