三通道MTI信号处理设计与实现

发布时间：2017-06-26 18:08

  本文关键词：三通道MTI信号处理设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：雷达在航天、气象、国防等各种领域都有着广泛的应用。随着科学技术的不断地进步发展,现代电子化、信息化战争对于现代雷达提出越来越高的要求。现代雷达承受着复杂的自然环境及综合性电子设备干扰等多种情况的影响,这就要求我们提高自身雷达在复杂杂波环境准确检测与抗干扰等方面的技术。同时基于软件无线电技术的信息化处理技术的迅猛发展,针对雷达性能的理论研究得到极大的延伸;雷达研究的技术及生产成本也得到了极大的降低;雷达的应用范围也得到了极大的拓展。信号处理是雷达系统重要的组成部分,本文结合作者参与的科研工作首先研究了雷达信号处理中的动目标显示(MTI)、杂波图相消处理、非相参积累处理及单元平均恒虚警(CFAR)处理技术。详细介绍了基于最小二乘法的MTI滤波器组设计以及基于零点分配法的参差MTI滤波器设计,并给出所设计滤波器的频率响应,结合MATLAB仿真详细分析了两级MTI滤波处理流程,给出了基于权系数库法的自适应MTI处理结果。然后介绍了三通道MTI处理设计、工作流程设计及DSP程序设计。三通道MTI包括正常通道、地杂波处理通道及动杂波处理通道,根据工程实践,给出三通道检测结果合成的准则。工作流程设计详细介绍了DSP与DSP间、DSP与FPGA间及DSP与SDRAM间的数据传输过程,在单个PRT内三通道MTI各模块处理的时序。DSP程序设计介绍了中断服务程序及主程序。中断服务程序包含由FPGA触发的外部中断服务程序及DMA中断服务程序,在该两个中断程序中完成数据传输控制、工作模式控制等。在中断服务程序之后,主程序根据工作模式完成相应的处理。根据实测数据,本文给出MTI处理前后、开启杂波图前后及正常通道与地杂波处理通道的对比结果,由此证明本文提出的三通道MTI信号处理方式对抑制杂波具有实际作用。最后,针对算法实现时遇到的两个问题,提出相应的解决方案。根据DSP汇编指令特点,设计一种基于麦克劳林级数分解的对数运算;根据正切函数的特点,采用角度区间变换及切比雪夫级数分解的反正切运算,以上两种运算在DSP内均拥有精度高易实现的特点。
【关键词】：自适应动目标显示 参差动目标显示 杂波图 非相参积累 单元平均恒虚警 数字信号处理器
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 引言15
• 1.2 论文的背景与意义15-17
• 1.3 论文主要工作及结构安排17-19
• 第二章 雷达信号基本理论19-35
• 2.1 动目标显示技术19-28
• 2.1.1 动目标显示滤波器20-23
• 2.1.2 自适应多脉冲对消器23-24
• 2.1.3 参差多脉冲对消器24-28
• 2.2 杂波图对消28-30
• 2.3 非相参积累30-31
• 2.4 恒虚警技术31-33
• 2.5 副瓣匿影33-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 AMTI及参差MTI滤波器设计35-55
• 3.1 权系数库法自适应MTI35-36
• 3.2 杂波谱中心的估计36-38
• 3.3 自适应MTI滤波器组设计38-43
• 3.3.1 滤波器的设计思路38-39
• 3.3.2 最小二乘线性滤波器设计39-43
• 3.4 参差MTI滤波器设计43-47
• 3.4.1 参差滤波器设计思路43-44
• 3.4.2 参差滤波器的设计44-47
• 3.5 AMTI处理仿真及验证47-53
• 3.6 本章小结53-55
• 第四章 三通道MTI设计与DSP实现55-69
• 4.1 三通道MTI处理设计55-56
• 4.2 工作流程设计56-58
• 4.3 DSP程序设计58-61
• 4.4 系统实测结果及验证61-67
• 4.5 本章小结67-69
• 第五章 算法实现问题及解决方法69-77
• 5.1 对数运算69-70
• 5.2 反正切运算70-74
• 5.2.1 角度的区间转换70-71
• 5.2.2 级数展开及区间分割并转换的方法71-74
• 5.3 杂波图及非相参积累处理74-75
• 5.4 本章小结75-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 参考文献79-81
• 致谢81-83
• 作者简介83-84

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