宽带跳频LFM信号回波模拟器设计与实现
发布时间：2022-07-20 17:57
雷达回波模拟器是测试和检验雷达性能的重要雷达设备,避免了外场试验所带来的成本高、周期长、代价大等缺陷,具有十分重要的应用价值。LFM（Linear Frequency Modulation,LFM）信号作为一种常用的雷达波形,产生和处理较为容易,在雷达领域被广泛地研究和应用。而宽带跳频信号具有较高的距离分辨力和抗干扰能力,将两者结合起来进行目标回波模拟具有十分重要的意义。本文围绕宽带跳频LFM信号回波模拟器的设计与实现,分析了跳频LFM信号的基本特性及其回波模拟方法,研究了宽带跳频LFM信号欠采样测频方法,设计了模拟器系统的总体方案,并基于FPGA（Field Programmable Gate Array,FPGA）平台完成了系统的实现。本文的主要工作包括:1、分别介绍并分析了跳频编码信号和LFM脉冲信号的特点及其基本特性,利用LFM信号对跳频编码信号进行调制,并通过模糊函数分析,给出了跳频LFM信号的距离和速度分辨力。同时在距离维和速度维对跳频LFM信号进行回波模拟,最终给出了LFM信号回波模拟器的参数指标。2、介绍了中国余数定理和时频分析两种常见的欠采样频率解模糊方法。针对中国余...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究动态
1.3 本文的主要工作与章节安排
第二章 跳频LFM信号理论基础
2.1 跳频编码信号特点和基本性质
2.2 LFM脉冲信号特点和基本性质
2.3 跳频LFM信号特点和基本性质
2.3.1 跳频LFM信号模糊函数推导
2.3.2 跳频LFM信号距离和速度分辨力
2.4 跳频LFM信号回波模拟
2.4.1 距离维回波模拟
2.4.2 速度维回波模拟
2.5 跳频LFM信号回波模拟器参数指标
2.6 本章小结
第三章 宽带跳频LFM信号欠采样测频方法研究
3.1 欠采样基本理论
3.2 中国余数定理解模糊
3.2.1 中国余数定理
3.2.2 基于中国余数定理的解模糊方法
3.3 基于时频分析解模糊
3.3.1 时频分析基本理论
3.3.2 基于STFT的解模糊方法
3.4 多通道频率划分解模糊
3.5 线性插值过零点测频
3.6 本章小结
第四章 宽带跳频LFM信号回波模拟器系统设计
4.1 系统总体架构设计
4.2 射频模块设计
4.3 数字波形产生模块设计
4.3.1 欠采样无模糊测频模块设计
4.3.2 信号检测及处理模块设计
4.3.3 回波产生模块设计
4.3.4 数字上变频模块设计
4.4 本章小结
第五章 宽带跳频LFM信号回波模拟器软硬件实现
5.1 系统硬件架构实现
5.2 电源模块电路实现
5.3 数模转换模块电路实现
5.3.1 ADC模块电路实现
5.3.2 DAC模块电路实现
5.4 FPGA模块电路实现
5.5 DSP模块及其接口电路实现
5.5.1 DSP模块电路实现
5.5.2 DSP接口电路实现
5.6 主控软件实现
5.7 系统实物介绍
5.7.1 机箱架构
5.7.2 硬件电路板
5.8 系统测试结果分析
5.9 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 研究工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维旋转相控阵雷达内嵌式目标模拟器设计与实现[J]. 翟刚毅,姜小祥,刘溶,朱庆彬. 雷达与对抗. 2015(01)
[2]一种基于STFT的数字信道化方法[J]. 王开,束坤. 舰船电子对抗. 2013(05)
[3]雷达目标信号模拟器的设计与实现[J]. 徐国平. 电子设计工程. 2013(16)
[4]雷达回波模拟器的关键技术及发展趋势[J]. 李耀国. 飞航导弹. 2013(06)
[5]基于改进WVD的跳频信号参数估计方法[J]. 刘玉珍,赵冉. 计算机工程与设计. 2011(11)
[6]基于小波变换的跳频信号参数盲估计[J]. 张曦,王星,杜兴民. 电路与系统学报. 2009(04)
[7]毫米波引信体目标模拟器的实现[J]. 杨旭. 航空兵器. 2009(03)
[8]跳频信号的时频分析[J]. 陈利虎,张尔扬,沈荣骏. 宇航学报. 2009(02)
[9]基于S变换的跳频信号特征参数盲估计[J]. 张曦,杜兴民,王星. 现代雷达. 2008(02)
[10]相位编码信号在雷达中的应用[J]. 胡爱明,胡可欣. 舰船电子对抗. 2007(05)
博士论文
[1]基于傅立叶变换的数字信道化及相关技术[D]. 王宏伟.西安电子科技大学 2011
[2]基于时频分析的跳频信号参数估计[D]. 郭建涛.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]高性能雷达回波模拟器研究[D]. 张华童.西安电子科技大学 2017
[2]宽带雷达目标的模拟系统的设计与实现[D]. 蔡武.南京航空航天大学 2015
[3]防空导弹发射过程模拟器设计与实现[D]. 王赢元.哈尔滨工业大学 2013
[4]多通道DBF专用测试模拟器的设计与实现[D]. 宋广南.南京理工大学 2013
[5]通用地基雷达回波模拟器的设计与实现[D]. 盛寰.电子科技大学 2012
[6]注入式多目标雷达回波模拟器软件设计与实现[D]. 刘明鑫.电子科技大学 2012
[7]雷达运动目标回波模拟技术[D]. 刘翔星.南京理工大学 2010
[8]Wigner-Ville分布在调频信号处理中应用[D]. 谢鼎.西安电子科技大学 2010
[9]雷达杂波模拟与应用研究[D]. 常磊.西安电子科技大学 2010
[10]某雷达中频模拟信号源的研究[D]. 龚勉.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3664474
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究动态
1.3 本文的主要工作与章节安排
第二章 跳频LFM信号理论基础
2.1 跳频编码信号特点和基本性质
2.2 LFM脉冲信号特点和基本性质
2.3 跳频LFM信号特点和基本性质
2.3.1 跳频LFM信号模糊函数推导
2.3.2 跳频LFM信号距离和速度分辨力
2.4 跳频LFM信号回波模拟
2.4.1 距离维回波模拟
2.4.2 速度维回波模拟
2.5 跳频LFM信号回波模拟器参数指标
2.6 本章小结
第三章 宽带跳频LFM信号欠采样测频方法研究
3.1 欠采样基本理论
3.2 中国余数定理解模糊
3.2.1 中国余数定理
3.2.2 基于中国余数定理的解模糊方法
3.3 基于时频分析解模糊
3.3.1 时频分析基本理论
3.3.2 基于STFT的解模糊方法
3.4 多通道频率划分解模糊
3.5 线性插值过零点测频
3.6 本章小结
第四章 宽带跳频LFM信号回波模拟器系统设计
4.1 系统总体架构设计
4.2 射频模块设计
4.3 数字波形产生模块设计
4.3.1 欠采样无模糊测频模块设计
4.3.2 信号检测及处理模块设计
4.3.3 回波产生模块设计
4.3.4 数字上变频模块设计
4.4 本章小结
第五章 宽带跳频LFM信号回波模拟器软硬件实现
5.1 系统硬件架构实现
5.2 电源模块电路实现
5.3 数模转换模块电路实现
5.3.1 ADC模块电路实现
5.3.2 DAC模块电路实现
5.4 FPGA模块电路实现
5.5 DSP模块及其接口电路实现
5.5.1 DSP模块电路实现
5.5.2 DSP接口电路实现
5.6 主控软件实现
5.7 系统实物介绍
5.7.1 机箱架构
5.7.2 硬件电路板
5.8 系统测试结果分析
5.9 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 研究工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维旋转相控阵雷达内嵌式目标模拟器设计与实现[J]. 翟刚毅,姜小祥,刘溶,朱庆彬. 雷达与对抗. 2015(01)
[2]一种基于STFT的数字信道化方法[J]. 王开,束坤. 舰船电子对抗. 2013(05)
[3]雷达目标信号模拟器的设计与实现[J]. 徐国平. 电子设计工程. 2013(16)
[4]雷达回波模拟器的关键技术及发展趋势[J]. 李耀国. 飞航导弹. 2013(06)
[5]基于改进WVD的跳频信号参数估计方法[J]. 刘玉珍,赵冉. 计算机工程与设计. 2011(11)
[6]基于小波变换的跳频信号参数盲估计[J]. 张曦,王星,杜兴民. 电路与系统学报. 2009(04)
[7]毫米波引信体目标模拟器的实现[J]. 杨旭. 航空兵器. 2009(03)
[8]跳频信号的时频分析[J]. 陈利虎,张尔扬,沈荣骏. 宇航学报. 2009(02)
[9]基于S变换的跳频信号特征参数盲估计[J]. 张曦,杜兴民,王星. 现代雷达. 2008(02)
[10]相位编码信号在雷达中的应用[J]. 胡爱明,胡可欣. 舰船电子对抗. 2007(05)
博士论文
[1]基于傅立叶变换的数字信道化及相关技术[D]. 王宏伟.西安电子科技大学 2011
[2]基于时频分析的跳频信号参数估计[D]. 郭建涛.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]高性能雷达回波模拟器研究[D]. 张华童.西安电子科技大学 2017
[2]宽带雷达目标的模拟系统的设计与实现[D]. 蔡武.南京航空航天大学 2015
[3]防空导弹发射过程模拟器设计与实现[D]. 王赢元.哈尔滨工业大学 2013
[4]多通道DBF专用测试模拟器的设计与实现[D]. 宋广南.南京理工大学 2013
[5]通用地基雷达回波模拟器的设计与实现[D]. 盛寰.电子科技大学 2012
[6]注入式多目标雷达回波模拟器软件设计与实现[D]. 刘明鑫.电子科技大学 2012
[7]雷达运动目标回波模拟技术[D]. 刘翔星.南京理工大学 2010
[8]Wigner-Ville分布在调频信号处理中应用[D]. 谢鼎.西安电子科技大学 2010
[9]雷达杂波模拟与应用研究[D]. 常磊.西安电子科技大学 2010
[10]某雷达中频模拟信号源的研究[D]. 龚勉.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3664474
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3664474.html
