基于FPGA的海杂波算法研究及实现
发布时间：2022-01-24 12:08
自然界中广泛存在的海杂波严重干扰了雷达对目标的检测能力,因此关于海杂波的特性研究及其理论建模相关工作一直以来备受国内外研究学者的关注。研究其分布特性,掌握其分布规律,既有助于提高雷达对目标的检测、跟踪等功能,还有助于促进杂波抑制技术的发展。海杂波的精确建模可以为设计雷达系统仿真提供比较真实的杂波环境模型,也可以为杂波模拟器的设计提供一个强有力的参考依据。本文主要围绕海杂波的建模与仿真,通过FPGA搭建的平台,设计并实现了一种可以有效模拟海杂波的算法。主要包括以下几个方面:1.简述了当前研究海杂波的主要理论模型——统计模型。这一部分,首先描述了海杂波常用的后向散射经验模型及散射系数的意义;然后阐明了海杂波统计模型的两个特性:幅度分布特性和功率谱特性;最后阐述了仿真海杂波常用的两种方法:零记忆非线性变换法和球不变随机过程法,并对比了这两个方法的优缺点。2.介绍了本文中实现海杂波模拟所使用的软硬件平台。其内容如下:首先介绍了FPGA的结构特点;接着阐述了基于FPGA平台设计的仿真流程;最后介绍本论文中所使用的硬件语言环境——Verilog HDL,硬件开发平台选用Altera厂商提供的Cyc...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬件开发平台
图4.3 CORDIC 仿真结果图可以从图中看到，经过 16 个时钟周期后， ， ， 的正旋值分别为 46341，65536，35697。余旋值分别为：46342，6，54959，以上这些数据是在硬件上得到的定点数字，除以 65536，就可以得到浮点数如表 4.2，从表里可以看出来，使用 CORDI算法的仿真精度很高，绝对误差很小。表4.2 基于 CORDIC 仿真sin cos 函数结果角度 正旋仿真值 理论值 绝对误差 余旋仿真值 理论值 绝对误差33 0.544692 0.544 0.000692 0.838607 0.838 0.00060745 0.7071075 0.707 0.0001075 0.7071228 0.707 0.000122890 1 1 0 0.0009 0 0.000945 90 33
图4.3 CORDIC 仿真结果图可以从图中看到，经过 16 个时钟周期后， ， ， 的正旋值分别为 46341，65536，35697。余旋值分别为：46342，6，54959，以上这些数据是在硬件上得到的定点数字，除以 65536，就可以得到浮点数如表 4.2，从表里可以看出来，使用 CORDI算法的仿真精度很高，绝对误差很小。表4.2 基于 CORDIC 仿真sin cos 函数结果角度 正旋仿真值 理论值 绝对误差 余旋仿真值 理论值 绝对误差33 0.544692 0.544 0.000692 0.838607 0.838 0.00060745 0.7071075 0.707 0.0001075 0.7071228 0.707 0.000122890 1 1 0 0.0009 0 0.000945 90 33
【参考文献】：
期刊论文
[1]时空相干相关K分布海杂波仿真[J]. 邓赛强,金林,梁浩. 电子测量技术. 2017(11)
[2]基于FPGA设计的FIR滤波器的实现与对比[J]. 崔亮,张芝贤. 电子设计工程. 2012(20)
[3]三种高斯随机序列的FPGA实现分析[J]. 夏阳,范红旗,卢再奇,付强. 现代电子技术. 2011(17)
[4]一种基于FPGA的高斯随机数生成器的设计与实现[J]. 谷晓忱,张民选. 计算机学报. 2011(01)
[5]基于FPGA的m序列发生器实现[J]. 段颖妮. 电子元器件应用. 2009(07)
[6]基于FPGA的m序列发生器实现[J]. 段颖妮. 电子元器件应用. 2009 (07)
[7]基于实测数据的海杂波K分布参数估计方法研究[J]. 苏晓阳,曹兰英,郑启生,郭强. 电光与控制. 2008(08)
[8]K分布海杂波参数估计方法研究[J]. 石志广,周剑雄,付强. 信号处理. 2007(03)
[9]基于矩方法的K分布杂波参数估计研究[J]. 胡文琳,王永良,王首勇. 雷达科学与技术. 2007(03)
[10]相关对数正态分布雷达杂波的建模与仿真[J]. 申玉,陶然,单涛. 火控雷达技术. 2001(04)
博士论文
[1]地、海杂波建模及目标检测技术研究[D]. 姜斌.国防科学技术大学 2006
[2]杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究[D]. 张长隆.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]基于复合高斯模型的杂波统计分析与建模[D]. 李思明.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于FPGA的杂波算法设计与仿真[D]. 王楠.北京理工大学 2014
[3]小擦地角海面散射与海杂波研究[D]. 张勇.西安电子科技大学 2013
[4]海杂波建模仿真技术研究与FPGA实现[D]. 夏阳.国防科学技术大学 2011
[5]雷达海杂波半经验统计建模和目标检测性能预测[D]. 苏欣欣.西安电子科技大学 2011
[6]机载雷达海杂波建模与仿真[D]. 黄斌.西安电子科技大学 2009
[7]针对正弦余弦计算的CORDIC算法优化及其FPGA实现[D]. 孔德元.中南大学 2008
[8]海杂波建模技术研究[D]. 曹兰兰.大连海事大学 2008
本文编号：3606544
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬件开发平台
图4.3 CORDIC 仿真结果图可以从图中看到，经过 16 个时钟周期后， ， ， 的正旋值分别为 46341，65536，35697。余旋值分别为：46342，6，54959，以上这些数据是在硬件上得到的定点数字，除以 65536，就可以得到浮点数如表 4.2，从表里可以看出来，使用 CORDI算法的仿真精度很高，绝对误差很小。表4.2 基于 CORDIC 仿真sin cos 函数结果角度 正旋仿真值 理论值 绝对误差 余旋仿真值 理论值 绝对误差33 0.544692 0.544 0.000692 0.838607 0.838 0.00060745 0.7071075 0.707 0.0001075 0.7071228 0.707 0.000122890 1 1 0 0.0009 0 0.000945 90 33
图4.3 CORDIC 仿真结果图可以从图中看到，经过 16 个时钟周期后， ， ， 的正旋值分别为 46341，65536，35697。余旋值分别为：46342，6，54959，以上这些数据是在硬件上得到的定点数字，除以 65536，就可以得到浮点数如表 4.2，从表里可以看出来，使用 CORDI算法的仿真精度很高，绝对误差很小。表4.2 基于 CORDIC 仿真sin cos 函数结果角度 正旋仿真值 理论值 绝对误差 余旋仿真值 理论值 绝对误差33 0.544692 0.544 0.000692 0.838607 0.838 0.00060745 0.7071075 0.707 0.0001075 0.7071228 0.707 0.000122890 1 1 0 0.0009 0 0.000945 90 33
【参考文献】：
期刊论文
[1]时空相干相关K分布海杂波仿真[J]. 邓赛强,金林,梁浩. 电子测量技术. 2017(11)
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[7]基于实测数据的海杂波K分布参数估计方法研究[J]. 苏晓阳,曹兰英,郑启生,郭强. 电光与控制. 2008(08)
[8]K分布海杂波参数估计方法研究[J]. 石志广,周剑雄,付强. 信号处理. 2007(03)
[9]基于矩方法的K分布杂波参数估计研究[J]. 胡文琳,王永良,王首勇. 雷达科学与技术. 2007(03)
[10]相关对数正态分布雷达杂波的建模与仿真[J]. 申玉,陶然,单涛. 火控雷达技术. 2001(04)
博士论文
[1]地、海杂波建模及目标检测技术研究[D]. 姜斌.国防科学技术大学 2006
[2]杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究[D]. 张长隆.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]基于复合高斯模型的杂波统计分析与建模[D]. 李思明.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于FPGA的杂波算法设计与仿真[D]. 王楠.北京理工大学 2014
[3]小擦地角海面散射与海杂波研究[D]. 张勇.西安电子科技大学 2013
[4]海杂波建模仿真技术研究与FPGA实现[D]. 夏阳.国防科学技术大学 2011
[5]雷达海杂波半经验统计建模和目标检测性能预测[D]. 苏欣欣.西安电子科技大学 2011
[6]机载雷达海杂波建模与仿真[D]. 黄斌.西安电子科技大学 2009
[7]针对正弦余弦计算的CORDIC算法优化及其FPGA实现[D]. 孔德元.中南大学 2008
[8]海杂波建模技术研究[D]. 曹兰兰.大连海事大学 2008
本文编号：3606544
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