单脉冲雷达幅相校正研究与应用

发布时间：2017-06-20 16:10

  本文关键词：单脉冲雷达幅相校正研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在很多单脉冲跟踪雷达中,要求同时具有最大作用距离、高的距离分辨率和高测角精度,而且需要雷达工作在较宽的频带内。宽频带信号在雷达接收或发射通道间传输时,容易造成各频率点间幅度和相位的失配,即通道内的失配;另外常规雷达都由多个信号通道构成,各通道所选择的器件多少会存在性能上的一些固有差异,会造成各通道间幅相特性的失配,也就是常说的通道间失配。通道失配问题会严重影响到波束形成、信号处理端的测距、测角等雷达战术性能指标,因此非常有必要进行通道间与通道内的均衡校正。这里主要讨论工程中常用的单脉冲跟踪雷达的通道均衡,由于实际工程应用中从天线、T/R组件到接收机等模拟元器件离散性和非线性等原因,接收机从高频混到中频过程中,总存在一定程度的幅度相位误差,影响了测角的精度。特别是对于用目标回波信号的比相进行测角的方法,由于相位在混频时受通道不平衡性与器件非线性影响较大,失衡严重时甚至造成天线乱转,完全没法精确测向。因此我们要实现高精度测向,就必须对系统通道的幅相误差进行校正。本文就雷达多通道之间存在的通道失衡问题,针对传统通道幅相校正方法的不足,提出一种新的基于自适应滤波的通道均衡校正方法,并将算法应用于实际工程应用中,通过对子阵的通道均衡验证,逐步推广应用到大阵列、相控阵等雷达。本文所引入的基于自适应滤波的通道均衡校正方法,充分考虑了单脉冲跟踪雷达测角的实际情况,采用其中一个通道作为基准信道,将其余通道的幅频响应校正为与该通道一致。在多通道接收机输出采样后对通道的幅相进行校正,结构相对简单,易于在工程中实现。主要针对工程中常用的LFM信号进行了自适应校正的研究,对LFM信号的校正进行了理论推导,并给出了实际校正结果。本文主要介绍工程中通道均衡如何实现,对工程中器件的选择、算法应用、战技指标等进行分析。并且对工程实现后的结果进行测试,分析基于自适应滤波的通道均衡校正方法比传统多通道接收机雷达精确测角的先进性,并且能够通过子阵级通道均衡推广到大型数字阵列天线中,特别是上千个天线单元阵列的相控阵雷达。
【关键词】：单脉冲雷达 数字波束形成 测角精度 通道均衡 自适应滤波 LFM信号
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN958.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 通道均衡的研究背景及意义10-14
• 1.2 本文关于通道均衡的研究意义14-15
• 1.3 本文的主要工作与章节安排15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 自适应通道均衡算法研究16-28
• 2.1 时域自适应通道均衡18-21
• 2.2 自适应通道均衡频域算法21-26
• 2.3 幅相不一致性对系统性能的影响26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 通道均衡器方案概要设计28-42
• 3.1 通道均衡器系统性能结构框图30-31
• 3.2 部分主要器件的选择及功耗估算31-38
• 3.2.1 A/D器件的选择31-32
• 3.2.2 FPGA芯片32-36
• 3.2.3 DSP芯片36-38
• 3.3 功耗估算38-41
• 3.3.1 A/D器件的功耗38
• 3.3.2 FPGA器件的功耗38-39
• 3.3.3 DSP器件的功耗39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 通道均衡系统硬件详细设计与实现42-65
• 4.1 系统整体结构42-43
• 4.2 电源设计43-46
• 4.3 信号处理板硬件设计46-58
• 4.3.1 时钟设计48-50
• 4.3.2 FPGA和DSP加载设计与接.电路设计50-51
• 4.3.3 光纤模块设计51-53
• 4.3.4 DSP外扩存储器SDRAM设计53-55
• 4.3.5 复位电路55-56
• 4.3.6 DSP-JTAG加载电路56-57
• 4.3.7 FPGA-JTAG加载电路设计57-58
• 4.4 FPGA顶层模块58-59
• 4.5 子模块说明59-64
• 4.5.1 时钟模块59-60
• 4.5.2 通道均衡模块60-61
• 4.5.3 旁瓣相消模块61-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 系统测试65-71
• 5.1 测试方法65-66
• 5.2 测试结果66-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 结论与展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-76

【参考文献】

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1 宋奇菊;雷达脉冲压缩处理高效算法与关键技术研究[D];电子科技大学;2008年

  本文关键词：单脉冲雷达幅相校正研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：466219