雷达扩展目标回波模拟技术研究与实现

发布时间：2017-08-07 12:09

  本文关键词：雷达扩展目标回波模拟技术研究与实现

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【摘要】：雷达目标模拟系统是雷达回波系统的子系统，其在雷达研制过程中扮演重要的角色。随着雷达分辨率和功能的提高，已经不能再简单地把目标看作是“点”目标，而要看作是多散射点的扩展目标。实际中，扩展目标回波模拟的实现方法比点目标复杂，但其更能真实地模拟现代雷达系统。因此对扩展目标回波信号进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。 本文首先对雷达回波方程、点目标和扩展目标进行介绍，又对空间坐标系统的定义与坐标系转换进行说明。然后结合典型的雷达发射信号，从常规雷达回波表达式出发，，对点目标进行冲激响应法回波建模，提取点目标的冲激响应函数，最后基于多散射中心理论对扩展目标进行回波建模，提取扩展目标的雷达回波信号模型，并进行算法设计和理论仿真。 文章结合扩展目标的数学模型，对目标重构进行较为深入的研究。在目标模拟理论的基础上，给出一种采用数字射频存储技术（DRFM）的扩展目标回波模拟系统实现方法，并对系统中关键性技术问题进行说明，给出解决方案。 最后结合仿真雷达回波模拟项目，对系统的软硬件实现进行深入的研究。从硬件资源、板卡配置、软件流程以及仿真结果方面阐明了硬件实现的可行性，并结合项目对系统进行测试与验证。 经过系统联调与测试，本文采用的扩展目标模拟方法及其软硬件平台满足仿真雷达回波模拟系统的需求。
【关键词】：扩展目标 回波模拟 数字射频存储 冲激响应 卷积
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN955
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 绪论14-18
• 1.1 本论文研究的目的和意义14-15
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势15-16
• 1.3 本文主要工作和结构安排16-18
• 第2章 扩展目标的数学建模18-38
• 2.1 雷达回波模拟理论基础18-19
• 2.1.1 雷达方程18-19
• 2.1.2 雷达目标截面积19
• 2.2 雷达目标的概念19-22
• 2.2.1 点目标特性20-21
• 2.2.2 扩展目标特性21-22
• 2.3 空间坐标系统22-25
• 2.3.1 北天东坐标系22
• 2.3.2 目标坐标系22-23
• 2.3.3 雷达坐标系23-24
• 2.3.4 散射点位置24-25
• 2.4 雷达发射信号模型25-29
• 2.4.1 线性调频信号25-26
• 2.4.2 相位编码信号26-28
• 2.4.3 频率步进信号28-29
• 2.5 扩展目标回波信号模型29-37
• 2.5.1 扩展目标回波模型29-32
• 2.5.2 和差差三通道32-33
• 2.5.3 扩展目标理论仿真33-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第3章 扩展目标重构实现38-70
• 3.1 总体概述38-42
• 3.1.1 System Gen 软件介绍38-40
• 3.1.2 DRFM 技术介绍40-41
• 3.1.3 总体设计41-42
• 3.2 扩展目标回波重构实现42-49
• 3.2.1 卷积序列实现43-45
• 3.2.2 目标延时实现45-48
• 3.2.3 目标多普勒调制48-49
• 3.3 信号上下变频实现49-61
• 3.3.1 信号下变频通道49-55
• 3.3.2 信号上变频通道55-61
• 3.4 关键技术问题61-68
• 3.4.1 卷积序列长度61
• 3.4.2 通道一致性61-68
• 3.5 本章小结68-70
• 第4章 扩展目标回波建模仿真验证70-81
• 4.1 引言70
• 4.2 仿真雷达回波模拟系统70-71
• 4.3 回波模拟系统实现原理71-72
• 4.4 回波模拟系统软件组成72-78
• 4.4.1 上位机软件实现方案72-74
• 4.4.2 FPGA 软件实现方案74-76
• 4.4.3 DSP 软件实现方案76-78
• 4.5 回波模拟系统结果验证78-80
• 4.6 本章小结80-81
• 第5章 总结与展望81-82
• 参考文献82-85
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单85-86
• 致谢86

【参考文献】

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本文编号：634571