小型化交会对接雷达跟踪算法研究和实现

发布时间：2017-04-26 18:10

  本文关键词：小型化交会对接雷达跟踪算法研究和实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：小型化交会对接雷达跟踪算法的关键是直接序列扩频信号跟踪,而其核心是载波跟踪和伪码跟踪。本文主要对直接序列扩频信号的跟踪算法进行研究,并进一步研究为了实现交会对接雷达跟踪小型化的跟踪环路结构与优化设计方案。论文先说明交会对接雷达跟踪原理,再介绍了常用的跟踪技术:载波跟踪和伪码跟踪,最后提出了小型化交会对接雷达跟踪算法的研究与实现方案。载波环主要由锁相环与锁频环组成。首先对常见鉴别算法进行了分析与比较,再根据环路滤波器的模型给出系统函数,最后探讨环路参数对环路性能的影响。码环的介绍侧重于工作原理、鉴别算法、滤波器设计以及载波辅助四方面的说明,并给出锁相环、锁频环以及码环的测量误差的分析。小型化交会对接雷达跟踪算法研究与实现主要从码环设计、载波环设计以及电路结构优化设计三方面进行讨论分析。码环设计主要针对鉴别器选择、码相关间距以及环路带宽参数设计等方面进行了研究,通过仿真分析不同鉴别器类型、相关间距以及环路带宽对码环跟踪性能的影响。载波环主要是通过对锁频环辅助锁相环的结构进行研究,其中采用二阶锁频环与三阶锁相环联合的载波跟踪环路结构,二阶锁频环具备较好的动态跟踪能力,而三阶锁相环具备较好的热噪声跟踪精度。通过仿真比较了锁频环串联锁相环与锁频环并联锁相环两种环路结构的跟踪性能。此外,通过时分复用的电路设计方法减少了FPGA资源的使用。最后,论文给出了码环与载波环的一种电路实现结构与设计方案,并完成了FPGA实现以及硬件测试,最终验证了该小型化跟踪环路设计方案的正确性。最后,对本论文的研究工作进行了总结,并对后续研究进行展望。
【关键词】：小型化 交会对接 跟踪环路 FPGA
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN953
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外研究发展动态14-16
• 1.3 课题研究目的及意义16-17
• 1.4 本论文主要工作及内容安排17-18
• 第2章 交会对接雷达信号跟踪基本原理18-21
• 2.1 交会对接测量雷达系统18-19
• 2.2 雷达测量基本原理19
• 2.3 直接序列扩频信号跟踪概述19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 直接序列扩频信号跟踪研究21-46
• 3.1 载波跟踪环路研究21-40
• 3.1.1 锁相环跟踪环路21-36
• 3.1.2 锁频环跟踪环路36-40
• 3.2 码跟踪环路40-45
• 3.2.1 基本工作原理40-41
• 3.2.2 鉴别算法41-42
• 3.2.3 滤波器设计42-43
• 3.2.4 载波辅助43-44
• 3.2.5 测量误差分析44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 小型化交会对接雷达跟踪环路设计46-85
• 4.1 码环的设计优化与实现47-54
• 4.1.1 码环路鉴别器选择47-48
• 4.1.2 码环相关间距的选取48-49
• 4.1.3 码环最优环路带宽设计49-52
• 4.1.4 码环实现技术52-54
• 4.2 载波环路的优化设计54-74
• 4.2.1 锁频环串联锁相环电路设计55-63
• 4.2.2 锁频环并联锁相环电路设计63-66
• 4.2.3 仿真验证与分析66-72
• 4.2.4 载波环优化实现72-74
• 4.3 FPGA实现字长截位优化设计74-76
• 4.4 FPGA电路复用优化设计76-77
• 4.4.1 锁相环设计电路复用77
• 4.4.2 锁频环设计电路复用77
• 4.4.3 码环设计电路复用77
• 4.4.4 电路复用综合优化77
• 4.5 跟踪环路的FPGA实现77-84
• 4.5.1 跟踪环路功能简介77-78
• 4.5.2 跟踪环路软件实现和资源统计78-81
• 4.5.3 跟踪环路功能和性能实现81-84
• 4.6 本章小结84-85
• 结论85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间发表论文89
• 攻读硕士学位期间主要科研成果89-90
• 致谢90

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;2003年04期

2 ;雷达跟踪、探测及系统[J];电子科技文摘;2006年02期

3 ;雷达跟踪、探测及系统[J];电子科技文摘;2006年05期

4 ;雷达跟踪、探测及系统[J];电子科技文摘;2006年07期

5 B. H. Cantrell ,A. Grindly ,峻崖;多站雷达跟踪系统[J];系统工程与电子技术;1981年06期

6 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;1999年11期

7 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;1999年08期

8 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;2000年05期

9 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;2000年06期

10 ;雷达跟踪、探测[J];电子科技文摘;2000年08期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 刘都乾;陈斌琦;;某雷达跟踪支座焊接与加工工艺控制[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年

2 郁涛;;多普勒角位移变化率及速度测量公式[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵艳丽;弹道导弹雷达跟踪与识别研究[D];国防科学技术大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 王颖;雷达跟踪能力建模及测试数据精度分析[D];西安工业大学;2015年

2 丁建松;小型化交会对接雷达跟踪算法研究和实现[D];北京理工大学;2016年

3 周文华;多站雷达跟踪算法研究[D];西北工业大学;2002年

4 郭利杰;再入目标的雷达跟踪与质阻比估计[D];西安电子科技大学;2013年

5 刘敏;VTS模拟器中雷达跟踪模型检验系统[D];大连海事大学;2011年

6 乔小曼;SIAR雷达跟踪处理方法及其实现研究[D];西安电子科技大学;2010年

7 皮强;综合脉冲与孔径雷达跟踪处理技术研究与工程实现[D];西安电子科技大学;2011年

  本文关键词：小型化交会对接雷达跟踪算法研究和实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：328971