学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微型化雷达信号产生、处理与存储技术研究

作 者: 田海山
导 师: 黎向阳
学 校: 国防科学技术大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 宽带信号源 FMCW信号 脉冲压缩 数据储存
分类号: TN957.51
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 57次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


本文以某微型雷达系统的研制为背景,深入研究了微型雷达宽带信号产生、处理及数据存储等关键技术。在体积、重量、功耗的严格约束下,雷达宽带信号的产生与实时处理、高数据率大容量数据存储具有较大的实现难度。论文首先简要介绍了DDS工作原理,设计并实现了基于AD 9910的雷达宽带信号源。在采用AD 9910产生线性调频信号的研究中,针对信号非线性相位误差对信号处理的不利影响,采用芯片数字斜坡调制模式和RAM调制模式相结合的方式实现了调频连续波(FMCW)信号的非线性相位误差补偿。通过比较补偿前后的信号性能可知,补偿后的FMCW信号性能有了明显改善。为了产生带宽更大的雷达信号,论文采用DDS和DDR两种技术相结合的方式,利用FPGA设计了信号源的各个模块。针对FMCW信号特点和芯片性能,重点考虑了相位累加器的设计。对产生的FMCW信号进行了性能分析,结果表明产生的信号性能良好。论文运用FPGA的IP核技术,采用定点计算的方式,研究了实时脉冲压缩的实现方法。针对两个FFT IP核级联的实现方式,从节省FPGA资源的角度出发,采用了单个FFT IP核完成FFT和IFFT变换的实现新方法。从资源占用量、运行速度、计算精度三个方面出发,设计了脉压系统的各个模块,并在某信号处理机上进行了验证,验证结果表明该方法可大大减少FPGA的资源占用量。论文最后研究并设计了微型化高数据率大容量数据存储方案。针对微型雷达存储系统的要求,选择了CF卡作为存储介质。以FPGA作为CF卡外部主机设计了数据读写流程和文件管理系统,并从节省外部主机资源的角度出发优化了读写流程。最后对这种设计方案进行了性能评估,分析了方案的可行性。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 研究背景及意义  11
  1.2 发展概况  11-13
  1.3 本文的主要工作及内容安排  13-15
第二章 雷达宽带信号源的设计与实现  15-42
  2.1 DDS的工作原理  15-19
    2.1.1 DDS的基本原理  15-17
    2.1.2 DDS的基本结构  17-19
  2.2 基于AD 9910 的雷达宽带信号源设计与实现  19-30
    2.2.1 AD 9910 芯片性能和参数设置  19
    2.2.2 雷达宽带信号源的结构  19-20
    2.2.3 雷达宽带信号源的设计与实现  20-23
    2.2.4 雷达宽带信号源的非线性相位误差补偿  23-27
    2.2.5 基于AD 9910 的雷达宽带信号源性能分析  27-30
  2.3 基于FPGA的FMCW雷达信号源设计与实现  30-39
    2.3.1 FMCW雷达信号源的主要功能和技术指标  30
    2.3.2 基于FPGA的FMCW雷达信号源设计  30-36
    2.3.3 基于FPGA的FMCW雷达信号源性能分析  36-39
  2.4 倍频方法及影响  39-41
    2.4.1 倍频原理及误差分析  39-40
    2.4.2 倍频处理影响验证  40-41
  2.5 本章小结  41-42
第三章 雷达脉冲压缩系统的设计与实现  42-59
  3.1 脉冲压缩的基本原理  42-45
    3.1.1 线性调频信号  42-43
    3.1.2 线性调频信号的匹配滤波  43-45
  3.2 实时脉冲压缩系统的设计与实现  45-56
    3.2.1 脉冲压缩系统的实现流程  45-46
    3.2.2 脉冲压缩系统的模块设计  46-55
    3.2.3 脉冲压缩系统的处理流程  55-56
  3.3 实时脉冲压缩系统的验证与性能分析  56-58
  3.4 本章小结  58-59
第四章 微型化高数据率大容量数据存储系统的方案设计  59-70
  4.1 存储器件的选择  59-60
  4.2 CF卡简述  60-63
    4.2.1 CF卡内部结构  60-61
    4.2.2 CF卡硬件接口模式  61-62
    4.2.3 CF卡控制寄存器  62
    4.2.4 CF卡文件系统  62-63
  4.3 数据存储方案的设计及可行性论证  63-68
    4.3.1 数据读写流程的设计  63-66
    4.3.2 文件管理系统的设计  66-68
    4.3.3 数据存储方案的可行性论证  68
  4.4 本章小结  68-70
第五章 结束语  70-72
  5.1 内容总结  70-71
  5.2 后续工作展望  71-72
致谢  72-74
参考文献  74-77
作者在学期间取得的学术成果  77

相似论文

  1. MATLAB对雷达信号处理机系统后置处理的仿真应用,TN957.51
  2. 相控阵脉冲压缩雷达抗干扰性能分析,TN974
  3. 实用化ns级高压脉冲电源的研制,TM46
  4. 相位编码信号脉压技术的研究与实现,TN957.51
  5. 多相编码信号研究,TN957.51
  6. 毫米波频率步进雷达一维距离成像MFC编程实现,TN957.51
  7. 多频段合成雷达成像技术,TN957.51
  8. 海上多目标侦测信号处理系统设计与仿真,TN957.51
  9. 基于FPGA数字脉冲压缩技术研究和仿真系统实现,TN957.51
  10. 全数字宽带雷达信号产生技术研究,TN957.51
  11. 激光振荡淬灭法获得KrFASE短脉冲研究,TN248
  12. 锥形微结构光纤中飞秒激光脉冲传输特性研究,TN253
  13. 岸基逆合成孔径雷达距离信息处理技术研究,TN957.51
  14. 超短光脉冲产生技术研究,TN929.11
  15. 脉冲雷达信号处理系统仿真平台研究,TN957.51
  16. 毫米波雷达抗干扰技术术究,TN974
  17. 超高速数据采集与实时处理系统的设计与实现,TP274.2
  18. 超声成像系统中编码激励和脉冲压缩技术的研究和应用,TP391.41
  19. Chirp超宽带系统的同步技术研究与实现,TN925
  20. 基于色散渐减光纤的光脉冲压缩技术研究,TN929.11

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
© 2012 www.xueweilunwen.com