弹载毫米波导引头雷达信号处理系统设计与实现

发布时间：2020-04-25 04:28

【摘要】：毫米波雷达具有天线口径小、波束窄、带宽大等诸多优点,因此被广泛应用于导引头雷达中。论文根据信号处理系统设计思路,对硬件平台的方案,以及信号处理系统的算法和FPGA实现进行了详细的设计。论文首先介绍了毫米波导引头雷达的研究背景以及FPGA技术的发展现状;其次,详细描述了雷达信号处理的相关算法理论,给出了算法相关参数设计及仿真结果。然后,根据系统设计思路,依次设计了系统的工作模式、工作流程及算法方案,并根据模式和流程给出了信号处理系统的整体架构、硬件方案。论文采用FPGA+DSP的硬件方案,信号处理实现灵活。接着,利用FPGA对信号处理算法进行了设计和仿真,并给出了设计和仿真结果,包括AD采样模块、数字正交解调模块、脉冲压缩模块、动目标显示模块、动目标检测模块、恒虚警模块以及SerDes和SRIO接口通信模块。最后,在系统硬件平台上,对信号处理算法和通信接口模块进行调试。经实测,系统实现了雷达信号处理算法的全部流程,能够正确检测出目标距离、速度等信息,达到系统设计要求。
【图文】：

数字正交,正交解调

使得正交解调后的信噪比下降。逡逑因此引入了数字正交解调来解决模拟正交解调可能带来的因幅度相位不平衡的引逡逑起的信噪比损失［３５］。数字正交解调的实现方式如图２．７所示。逡逑Ｉ邋２ｃｏｓ（￡Ｓｂ？）逡逑Ｈ邋ＬＰＦ邋Ｉ——＞ｙＱｉｎ）逡逑＇ｆｓ逦Ｉ邋－２ｓｉｎ（＜ｓｂｎ）逡逑图２．７实信号的数字正交解调逡逑首先对实信号进行ＡＤ采样，得到数字信号ｘ（ｎ），然后数字信号与两路正交数字逡逑信号２ｃｏｓ（ｅｖ＾和－２ｓｉｎ（６ｖ＾相乘，相乘结果经过数字低通滤波器得到数字正交解调逡逑结果。由于数字正交解调的两路正交本振是数字实现，可以保证幅度一致，相位近似逡逑完全正交，极大减小了正交解调后的信噪比损失。逡逑设输入信号为：逡逑＾邋（０邋＝邋（０邋Ｃ0ｓ（２＾／０？邋＋邋ｅｓ邋（０）逦（２．１２）逡逑７逡逑

幅频响应,相位响应,低通滤波器,半带滤波器

０逦０．１逦０．２逦０．３逦０．４逦０．５逦０．６逦０．７逦０．８逦０．９逦１逡逑Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ邋Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋（ｘｔｔ邋ｒａｄ／ｓａｍｐｌｅ）逡逑图２．１６低通滤波器幅频响应和相位响应逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN957.51;TJ765.335

【参考文献】