MIMO雷达波形实时生成与DBF处理研究

发布时间：2023-03-11 00:31

　　正交波形实时生成与处理在MIMO雷达系统中扮演着重要角色。相对于传统模拟技术,采用高性能DAC结合DDS的实时波形生成技术在动态、精度、便捷性和灵活性方面优势明显。本文以MIMO雷达信号产生与处理为应用背景,进行多通道正交波形实时生成的工程化实现,并对DBF信号处理进行了研究。本文工作如下:1、构建了基于ZC706的线性调频信号生成硬件测试平台,设计了一种基于DDS IP核的任意信号发生器。对单路线性调频信号进行分析,并推广至多路同步信号,设计了多路线性调频信号频率控制字的计算方法,继而搭建了DAC+DDS的波形产生框架。2、针对多通道同步性能测试与补偿问题,利用单点频的特性,结合FFT变换,设计了基于频谱峰值测算通道角度的方法,然后利用相角转化公式,获取多通道之间的相位误差,最后基于这种多通道同步性测试思路,对系统进行了工程化实现,得到各通道同步参数,并对结果进行了分析。3、MIMO系统通道间的幅相不一致会影响到波束形成的性能,因此需要对MIMO系统进行幅相校准。针对本文所提的硬件平台,提出了半自动通道校正方法,并给出多通道幅相误差校准流程,最后实现了多通道的同步测试,并实现了MIM...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究动态及发展现状
    1.3 本文的论文安排
第二章 MIMO雷达工作原理及特点
    2.1 MIMO雷达的工作原理
    2.2 MIMO雷达的特点
    2.3 MIMO雷达性能分析
        2.3.1 抗截获性能分析
        2.3.2 速度分辨率性能分析
        2.3.3 动态范围性能分析
    2.4 本章小结
第三章 MIMO雷达正交波形设计及实现
    3.1 MIMO雷达正交波形设计准则
    3.2 OFDM-LFM波形设计
    3.3 OFDM-LFM波形工程化实现
        3.3.1 DDS基本工作原理
        3.3.2 线性调频波形的DDS设计原理
        3.3.3 线性调频波形的DDS实现方法
    3.4 本章小结
第四章 共址MIMO雷达匹配滤波及波束形成
    4.1 信号模型建立
    4.2 匹配滤波及实现
        4.2.1 MIMO雷达匹配滤波原理
        4.2.2 匹配滤波器工程化实现
    4.3 DBF信号处理及仿真
        4.3.1 波束形成原理
        4.3.2 降维处理
        4.3.3 子阵级数字波束形成
        4.3.4 数字波束形成仿真测试
    4.4 本章小结
第五章 MIMO雷达波形实时生成与DBF处理硬件实现
    5.1 信号处理系统硬件方案设计概述
    5.2 系统工作流程
        5.2.1 正常工作模式
        5.2.2 收发校正模式
    5.3 硬件系统详细设计
        5.3.1 多通道高速D/A信号产生板设计
        5.3.2 多通道高速A/D信号采集板设计
        5.3.3 时序控制板设计
    5.4 关键技术分析
        5.4.1 多通道ADC同步技术
        5.4.2 多通道DAC同步技术
        5.4.3 多通道幅相误差校准模型
        5.4.4 多通道幅相误差校准原理
        5.4.5 窄带信号多通道ADC幅相误差校准方案
        5.4.6 窄带信号多通道DAC幅相误差校准方案
        5.4.7 模拟前端的高速数模混合设计
    5.5 结果实现分析
        5.5.1 线性调频波形生成
        5.5.2 同步性测试
        5.5.3 幅相一致性测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3758851