极化雷达目标调制模拟器设计及实现

发布时间：2017-10-18 15:02

  本文关键词：极化雷达目标调制模拟器设计及实现

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【摘要】：基于雷达技术及极化调制模拟技术的极化雷达目标调制模拟器,主要用于模拟极化雷达目标回波信息及雷达背景环境信息,大量应用在雷达前期研制阶段。雷达目标模拟器减小了雷达研发过程中存在的设计错误风险,为后期雷达的性能验证提供很好验证平台。极化雷达目标调制模拟技术已贯穿于雷达前期论证、中期调试及后期使用的各个阶段。本论文依托中航工业三院某部极化导引头雷达研究项目,设计了用于分析导引头雷达性能的极化雷达目标调制模拟器。首先研究了雷达目标回波模拟的数学模型,在雷达距离方程的基础上分析了目标回波起伏特性、目标距离延迟、目标移动速度产生的多普勒频移、不同目标产生不同散射系数下的极化特性等目标回波信息模拟实现方法。同时也在原理及工程实践上分析了距离拖引、速度拖引及多普勒闪频等欺骗干扰模拟方法。其次,设计了基于CPCI标准总线系统架构的极化雷达目标调制模拟器。极化雷达目标调制模拟器由微波上下变频链路单元、基带数字信号处理算法实现单元及基于PCI总线的计算机控制单元组成。在本论文中,利用了FPGA的高并行处理能力、高速的运算能力及模型化的System Generator系统,设计了数字正交下混频(DDC)、多相滤波、整倍抽取与插值、模拟多普勒及回波延迟调制、数字上变频内插滤波及IQ调制等数字信号处理关键模块。设计了基于FPGA的数字存储板,数字存储板主要用于存放目标回波信息及雷达极化信息。数字存储板能够利用外场试验录取的雷达回波数据以及被试雷达发射信号,经过相关处理产生带有外场试验信息的雷达射频回波信号,并可在回波信号中加入干扰信号,用于内场的相关试验验证。同时大容量数字存储板将雷达的极化角度信息存储,随雷达控制台的不同雷达指令回放不同的雷达极化角度。最后,对系统关键接口进行调试,通过信号源、频谱分析仪、示波器等标准仪器,以及与雷达联调,对模拟器功能及指标进行了测试与分析,测试结果表明设计方案可行,达到预期指标。
【关键词】：极化雷达目标模拟器 干扰模拟 回波调制 数字射频存储 FPGA
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN955
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-12
• 1.3 本文研究的主要内容及论文的结构12-14
• 1.3.1 本文研究的主要内容12-13
• 1.3.2 论文的结构13-14
• 第2章 系统设计及实现原理14-22
• 2.1 目标回波模型基本原理14-18
• 2.1.1 雷达工作原理基本模型14-15
• 2.1.2 雷达基本方程15
• 2.1.3 点目标回波模拟15-16
• 2.1.4 距离模拟16
• 2.1.5 速度模拟16-18
• 2.1.6 幅度模拟18
• 2.2 欺骗干扰模拟基本原理18-20
• 2.2.1 距离拖引模拟19-20
• 2.2.2 速度拖引模拟20
• 2.2.3 多普勒闪烁模拟20
• 2.3 本章小结20-22
• 第3章 系统硬件总体设计22-38
• 3.1 极化雷达目标调制模拟器总体架构22
• 3.2 极化雷达目标模拟器单元22-31
• 3.2.1 DRFM系统的硬件设计22-26
• 3.2.2 采集子板26-27
• 3.2.3 回放子板27
• 3.2.4 存储子板27-29
• 3.2.5 微波链路单元29-30
• 3.2.6 电磁兼容设计30-31
• 3.3 极化雷达目标调制器单元31-36
• 3.3.1 输入输出信号接口31-32
• 3.3.2 IQ调制器分析32
• 3.3.3 大容量存储板设计32-34
• 3.3.4 GMC7328H器件分析34-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第4章 极化雷达目标调制模拟器FPGA逻辑设计38-54
• 4.1 FPGA开发环境38-39
• 4.2 雷达模拟器FPGA逻辑算法设计39-49
• 4.2.0 基带点目标产生算法40-41
• 4.2.1 数字下变频41-43
• 4.2.2 FIR滤波及抽取43-44
• 4.2.3 DIFM测频44-47
• 4.2.4 整数倍内插及滤波47
• 4.2.5 回波数据存储回放格式47-49
• 4.2.6 下位机PCI接口逻辑设计49
• 4.3 调制器逻辑设计49-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 极化雷达目标调制模拟器测试结果及分析54-60
• 5.1 极化雷达目标模拟器单元测试及分析54-56
• 5.1.1 测试条件54
• 5.1.2 测试指标分析54-56
• 5.2 极化雷达目标调制器单元测试及分析56-58
• 5.2.1 测试条件56-57
• 5.2.2 测试指标分析57-58
• 5.3 本章小结58-60
• 结论60-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果65-66
• 致谢66-67
• 作者简介67

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3 刘兴;假雷达目标欺骗与反欺骗[J];电子科技导报;1995年11期

4 ;雷达目标手动录取设备[J];现代电子;1997年03期

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6 刘鸿彬,熊少华;空中雷达目标的灰色预测[J];系统工程与电子技术;2000年05期

7 张敏;赵宜楠;乔晓林;;一种专用雷达目标显示平台的实现[J];电视技术;2011年13期

8 王敏;;雷达目标跟踪的转换坐标卡尔曼滤波算法[J];科技创新导报;2013年01期

9 刘洪彬;空中雷达目标的灰色预测[J];指挥技术学院学报;2000年01期

10 鞠鸿彬,吴嗣亮,刘博;增强雷达目标信号的接收虚拟变极化仿真和工程化方法[J];雷达科学与技术;2004年04期

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1 刘健;;模糊聚类分析在雷达目标互联处理中的应用[A];中国中南地区模糊数学与系统分会第二届年会论文集[C];1993年

2 郭尊华;谢维信;黄敬雄;;雷达目标联合跟踪与识别技术研究[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年

3 黄健;黄晓涛;李欣;;雷达目标微动与微多普勒分析[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年

4 贺有;罗举平;;基于粗集理论的雷达目标类型识别[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年

5 栾壹侠;杨正龙;李大圣;;飞机RCS数据的统计建模分析[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

6 郭仕剑;王卫华;陈曾平;;基于TMS320VC6416的雷达目标自动检测系统[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

7 索继东;柳晓鸣;刘玉民;;利用小波变换实现的雷达目标跟踪滤波器[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

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10 韩晓东;梁志恒;颜漳;;多散射点雷达目标模型的射频仿真模拟[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年

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1 杨正龙;雷达目标特征建模和检测、识别[D];南京理工大学;2002年

2 孟继成;雷达目标距离像识别研究[D];电子科技大学;2005年

3 于雪莲;基于核方法和流形学习的雷达目标距离像识别研究[D];电子科技大学;2008年

4 朱R缄，

本文编号：1055567