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FMCW雷达距离/多普勒处理及波束形成技术

作　者: 杜川华
导　师: 龚耀寰
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 线性调频连续波距离多普勒数字波束形成 PCI
分类号: TN957
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 479次
引　用: 4次
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内容摘要

随着雷达探测技术的发展,对雷达的作用距离、分辨能力和测量精度等性能指标提出了越来越高的要求。在超视距天波、地波等高频雷达中,最基本的信号形式是线性调频连续波,采用该信号的雷达能够提取出目标的距离信息和多普勒频率。自适应数字波束形成技术是对外部干扰和噪声进行抑制的有效手段,它可以依据当前干扰的分布情况自适应地调节阵列天线的权值,使主波束基本保持不变而使波束副瓣与外干扰的分布相适应,从而保证所接收到的干扰和噪声的功率达到最小,极大地提高输出信噪比。本文通过分析线性调频连续波在超视距雷达中的具体应用,提出两种实现测距的方案:去斜和数字脉压。针对前一种方案,分析了差频信号的表达式,以及利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论;针对后一种方案,对匹配滤波和数字脉压的原理作了具体讨论。文中重点讨论了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,在对方向性杂波和干扰进行有效抑制的同时提取目标回波信号的信息的方法。该方法的具体步骤包括:通过接收天线阵合成波束的扫描,获取目标的方位信息;随着环境而变化而改变自适应权值,实现干扰置零;通过对目标回波到达时间的处理,获取目标的距离参数;通过对目标回波的多普勒处理,获得目标的速度信息。另外加窗函数可以减小频谱泄露,降低副瓣;提高相关积累时间可以增加频率分辨力。文中分别给出了两种方案在不同条件下的计算机仿真结果。本文最后叙述了雷达系统硬件仿真平台中,模拟源与信号处理板之间的PCI接口卡的设计。该接口卡适用于高速率连续数据传输的场合。主要内容包括接口卡原理设计说明,芯片介绍,CPLD的程序开发以及PCI驱动程序的设计等。这块接口卡已调试通过并能正常工作。

FMCW雷达距离/多普勒处理及波束形成技术

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