超宽带雷达截获中的信号检测与数据存储实现研究

发布时间：2017-05-11 16:06

  本文关键词：超宽带雷达截获中的信号检测与数据存储实现研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超宽带雷达是一种全新体制的雷达,具有低截获、抗干扰、抗摧毁等性能,对传统的侦察系统提出了巨大挑战。在雷达对抗中,超宽带雷达信号的截获能力越来越重要。本文对基于短时傅里叶变换的超宽带雷达信号截获方法进行了研究,并对其中的信号检测和数据存储等关键技术进行了详细分析,最终设计和实现了具有信号检测和数据存储功能的超宽带雷达信号截获接收机。本文首先介绍了超宽带雷达信号截获的基本原理,主要包括超宽带雷达信号的分析和超宽带雷达信号截获的总体设计。其中,超宽带雷达信号的分析主要介绍了超宽带信号的概念和常用的信号形式,包括冲激信号和脉冲压缩信号;超宽带雷达信号截获的总体设计主要包括数字信道化模块,信号检测模块和数据存储模块等。其次,详细讨论了超宽带雷达截获中的信号检测和数据存储方法设计。信号检测主要包括数字信道化接收机的噪声估计,暂态响应处理技术以及跨信道信号处理技术,数据存储主要包括DDR缓存技术、光纤传输技术和PCIE传输技术以及数据检索的方法。然后,根据某超宽带雷达信号截获系统需求,给出了一种超宽带雷达信号截获接收机的实现方案,最后设计和实现了具有信号检测和数据存储功能的超宽带雷达信号截获接收机,并对系统的关键功能进行了测试分析。
【关键词】：超宽带雷达截获 数字信道化 信号检测 数据存储 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】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 本论文研究的背景和意义13-14
• 1.2 超宽带雷达信号截获方法概述14-15
• 1.3 高速数据传输技术和存储技术发展现状15-16
• 1.4 论文主要工作及章节安排16-18
• 第2章 超宽带雷达信号截获系统原理和设计18-32
• 2.1 超宽带雷达信号分析18-21
• 2.1.1 超宽带信号的概念18-19
• 2.1.2 超宽带信号的类型19-21
• 2.1.2.1 冲激信号19-20
• 2.1.2.2 调频信号20-21
• 2.2 典型超宽带雷达信号截获系统21-23
• 2.3 某超宽带雷达信号截获系统总体设计23-30
• 2.3.1 超宽带雷达信号截获系统功能及性能指标23
• 2.3.1.1 系统功能要求23
• 2.3.1.2 系统性能要求23
• 2.3.2 超宽带雷达信号截获系统组成23-30
• 2.3.2.1 复信号数字信道化结构24-30
• 2.3.2.2 超宽带雷达截获信号检测30
• 2.3.2.3 超宽带雷达截获数据存储30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 超宽带雷达截获中的信号检测设计32-41
• 3.1 引言32
• 3.2 数字信道化接收机的噪声估计方法32-38
• 3.2.1 动态噪声估计的必要性和难点32-33
• 3.2.2 基于寂静信道的噪声方差估计33-35
• 3.2.3 基于排序统计量的噪声方差估计35-38
• 3.3 暂态响应处理技术38
• 3.4 跨信道信号处理技术38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 超宽带雷达截获中的数据存储设计41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 数据存储关键技术41-46
• 4.2.1 ADC采集技术41-42
• 4.2.2 DDR SDRAM技术42-43
• 4.2.3 Aurora协议43-44
• 4.2.4 PCI Express协议44-45
• 4.2.5 磁盘阵列技术45-46
• 4.3 数据存储方案选择46-48
• 4.3.1 全采集存储47
• 4.3.2 窗采集存储47
• 4.3.3 方案结论47-48
• 4.4 窗采集存储方案中的数据缓存设计48-49
• 4.4.1 连续缓存48
• 4.4.2 触发缓存48
• 4.4.3 脉冲缓存48-49
• 4.5 窗采集存储方案中的数据检索设计49
• 4.5.1 时间标信息查询49
• 4.5.2 脉冲号信息查询49
• 4.6 本章小结49-51
• 第5章 超宽带雷达截获中信号检测与数据存储的实现和测试51-75
• 5.1 系统处理和存储部分的硬件组成51-52
• 5.2 系统处理和存储部分的软件组成和工作原理52-54
• 5.3 信号检测支路设计实现54-58
• 5.3.1 门限生成模块54-56
• 5.3.1.1 噪声门限生成模块54-55
• 5.3.1.2 暂态响应门限模块55-56
• 5.3.1.3 大信号检测门限模块56
• 5.3.2 过门限检测模块56-57
• 5.3.3 跨信道合并模块57-58
• 5.4 数据存储支路设计实现58-67
• 5.4.1 预触发缓存模块58-59
• 5.4.2 缓存模式模块59-61
• 5.4.2.1 连续缓存59
• 5.4.2.2 触发缓存59-60
• 5.4.2.3 脉冲缓存60-61
• 5.4.3 数据打包与索引文件模块61-62
• 5.4.4 DDR缓存模块62-65
• 5.4.5 光纤传输模块65-67
• 5.5 系统功能和性能指标测试67-74
• 5.5.1 测试平台67-68
• 5.5.2 测试内容68
• 5.5.3 信号检测测试68-71
• 5.5.3.1 脉冲描述字测量功能测试68-70
• 5.5.3.2 系统最小检测信噪比测试70-71
• 5.5.4 数据存储测试71-74
• 5.5.4.1 数据传输测试71-72
• 5.5.4.2 数据检索测试72-74
• 5.6 本章小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-78
• 附录78-79
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单79-80
• 致谢80

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