脉内时频特征提取与调制类型识别的硬件实现技术

发布时间：2021-01-01 17:13

　　脉冲信号侦察系统在电子支援中有着重要的地位,它能够截获雷达和通信设备的脉冲信号,对信号进行数字化处理并提取特征参数,然后再进行分选识别和脉内特征分析,最终获取辐射源位置和基本信息。但现代复杂的电磁环境和瞬息万变的战场形势,不仅要求侦察系统能够准确地识别低信噪比下的脉冲信号,从其中获取有用信息,而且还必须能够做到全面实时地硬件处理,从而提高截获概率,甚至还要求侦察系统小型化,具备便携性,能够满足单兵作战的需求。近年来,随着图像处理技术的发展,基于时频分析和图像识别的脉内类型识别技术被许多文献所提出,这种方法在抗噪性和鲁棒性上都优于其他算法,同时图像识别具有很强的通用性,使得识别系统易于升级,目前该方法是信号侦察领域一个热门研究方向,但现阶段大多数文献对该课题的研究仅停留在软件仿真的阶段,并没有结合硬件设计真正实现该方法。因此,本文从FPGA异构并行系统的角度研究基于时频图像处理方法的脉冲侦察接收系统的实现,主要技术涉及了数字下采样,时频图像生成以及深度卷积神经网络分选的并行实现以及相应的性能分析。在研究过程中,本文利用并行化和流水线技术,实现了宽带下变频,时频变换和卷积神经网络的高效处理... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

LeCun提出的卷积神经网络这是当下各种深度卷积神经网络的鼻祖，这个模型后来被改进用于手写字符的识

5图1.3 Alex 文献中设计的神经网络结构异构计算（HeterogeneousComputing）技术同样是产生于上世纪 80 年代，在那算力匮乏的年代，有人就已经提出了用专用计算单元去承担程序中较复杂地运算任务。

[19]。图1.4 异构系统长期以来，GPU 异构占据了整个高性能计算领域主体，FPGA 异构由于开发门槛较高，曾一度被软件开发人员边缘化。但自从人工智能又一次兴起后，AI 产品对算力和功耗的双重需求使得 FPGA 异构技术得到了重视。2010 年后，部分可重配置设计（Partial Reconfiguration, PR）使得 FPGA 产品的更迭周期大幅加快。PR 技术是一种新的系统设计方式。在传统的设计方案中，FPGA 的配置从上电开始就完全确定，在整个运行过程中都不允许修改，如果在系统工作中遇到特殊需求，只能停机载入新的配置方案，这种方式称为“编译时可重配置”。后来研究人员为了解决这个问题

【参考文献】：
期刊论文
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[2]Zynq异构多核的无线电信号采集终端系统设计[J]. 徐剑韬,石荣.  单片机与嵌入式系统应用. 2018(04)
[3]基于多维特征的雷达信号脉内调制识别技术[J]. 徐伟,余建宇,陈矛.  太赫兹科学与电子信息学报. 2018(01)
[4]K近邻算法在雷达信号识别中的应用[J]. 徐晔,李宝双.  舰船电子对抗. 2016(04)
[5]基于脉动阵列的矩阵乘法器硬件加速技术研究[J]. 王阳,陶华敏,肖山竹,戴华东.  微电子学与计算机. 2015(11)
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[8]短时傅里叶变换的FPGA实现及其应用[J]. 王珍,孙兰,杨阳.  噪声与振动控制. 2012(05)
[9]赛灵思Zynq-7000 All Programmable SoC实现1GHz处理能力[J].   单片机与嵌入式系统应用. 2012(10)
[10]基于FPGA的高速浮点FFT的实现研究[J]. 刘健,史彩娟,赵丽莉.  微型机与应用. 2012(14)

博士论文
[1]雷达辐射源识别技术研究[D]. 张国柱.国防科学技术大学 2005

硕士论文
[1]基于时频图像处理的雷达辐射源信号识别方法研究[D]. 侯瑞利.西安电子科技大学 2015
[2]雷达辐射源信号时频图像处理研究[D]. 邹兴文.西南交通大学 2009



本文编号：2951682