文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
线性调频连续波雷达信号处理技术研究与硬件实现
姓名:包敏
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:史林
20090101
摘要根据线性调频连续波雷达的工作特点,本文推导了线性调频连续波雷达回波信号的基本关系式,并以此为基础,分析了线性调频连续波雷达的回波特性、距离和速度分辨率;并对动目标回波差拍信号在频域上出现的距离一速度耦合现象进行了研究。本文还对多周期对称三角线性调频连续波雷达回波差拍信号特性进行在上面分析的基础上,提出了利用动目标和固定目标回波差拍信号在频域上不同的特点,实现线性调频连续波雷达的⒃谀勘暝硕⑸骄嗬氲ピW动情况下对运动目标进行了运动补偿,避免了对消后目标分裂现象的产生。根据线性调频连续波雷达回波差拍信号频谱峰值受多普勒频率的调制,提出了利用多周期回波多普勒信号区分不同速度的运动目标的方法,本文给出了相应的处理方法。并介绍了线性调频连续波雷达相参积累、恒虚警检测和提高测距精度的方法。对于目标密集的场合,为了消除弱小目标被邻近强目标遮盖的现象,∷惴ā在以上算法分析和仿真结果的基础上,结合项目的实际要求,研制了以公司的通用数字信号处理器为处理仫心的线性调频连续波雷达信号处理机,本文作者主要讨论了信号处理机系统的硬件设计与实现。动目标检测了分析。关键词:线性调频连续波雷达数字信号处理器
甒甌’:瓵,,琣.,...瑃甀琲瑃,
望红日期沙、显谌日期鲨郝独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成功。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定。即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文胙宦畚南喙工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑导师签名:期日同
。这种雷达技术有着悠久的历史,由于连续波雷达体制上的特点,决定了它不能在发射信号期间关闭接收机,而只能采取其它技术途径来实现收、发间的隔离,连续波雷达收、发问的隔离都难于做得很好,限制了连续波雷达的发射功率,因此连续波雷达的作用距离难于做的很大,限制了它在军事上的运用,从而不能像脉冲雷达那样得到广泛的研究。有关理论和技术的发展水平也大大落后于脉冲雷达。而今,连续波雷达以其独特的技术优势越来越受到重视和发展,主要原因有以下三个方面。首先,调频连续波的最主要的优点是其调制很容易与大多数固态发射机兼容;其次,数字信号处理器的应用使得连续波雷达中通过完成频率测量来得到距离信息的工作变得很容易;最后,调频连续波雷达使用低截获概率波形,而传统的截获接收机很难检测。连续波雷达大致可以分为两种,简单未调制连续波和调制连续波,简单未调制连续波只能测量目标速度,不能测量距离信息,为获得目标距离信息常采用频率调制的方式,其中线性频率调制连续波又是运用最广泛的,而且当使用数字信号处理器来得到目标的距离信息时,这种方式又是最为合适的。因此对调频连续波雷达的兴趣都集中在线性调频连续波雷达。调频连续波雷达以其独有的优点在诸如海军战术导航雷达以及汽车用雷达等相对恶劣的环境下得到应用。本章主要介绍线性调频连续波雷达的基本原理、,主要有如下几个方面:一、容易实现极高的距离分辨率根据雷达距离分辨理论,雷达系统的理论分辨率由雷达信号带宽决定。在线性调频连续波雷达中,利用餍痴竦雌骰虮淙莨艿餍彻⑹秸竦雌鞯妊箍卣竦器,可以很容易产生大带宽信号,而接收机视频部分的带宽却远远小于信号带宽,因而也易于工程实现。例如,在陨掀刀危纳ㄆ荡硎侨菀资迪的砺劬嗬敕直媛,而相应的接收机视频带宽却在数十韵拢一般脉冲体制的雷达中,要获得这么大的信号带宽,需要产生和处理时宽为关线性调频连续波雷达的研究及发展动态,以及本论文的主要内容。
而一个具有相同信号带宽和距离分辨力的脉冲雷达信号的能量为只/琍为脉冲的窄脉冲,这在工程实现中是比较困难的。另一方面,在实际应