宽带穿透雷达隐蔽目标探测研究与实现

发布时间：2017-08-10 11:40

  本文关键词：宽带穿透雷达隐蔽目标探测研究与实现

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【摘要】：宽带穿透雷达探测技术具有穿透叶簇并对隐蔽其中的目标进行探测和识别的能力,在现代化军事监测和侦察中被广泛应用。传统的窄带信号模型对宽带雷达不再适用,本文围绕宽带穿透雷达的回波特性、探测算法以及雷达系统的硬件实现展开了研究,主要研究内容包括：1.宽带雷达信号形式和系统参数选择论证首先总结并分析了国内外宽带穿透雷达的关键技术,甄选出适合于隐蔽目标探测的雷达信号形式。其次,分析国外雷达的外场实验数据,总结出叶簇穿透衰减和后向散射特性与雷达频率、极化方式等其他系统参数之间的关系,找出最适合宽带穿透雷达的工作频率、极化方式,并对分辨率的选取给出一定的限制条件,为进一步的研究提供依据。2.宽带雷达目标回波特性及回波信号处理研究基于宽带雷达目标回波模型,分析了宽带雷达的多普勒特性,讨论了静止和低速目标多普勒色散对目标回波特性以及匹配滤波输出的影响；然后研究了适用于静止和低速目标雷达回波的信号处理算法和流程,并给出MATLAB仿真结果。3.宽带穿透雷达的硬件系统设计与实现在理论分析研究的基础上,开展宽带穿透雷达的系统设计工作,讨论了宽带雷达信号处理板的硬件平台搭建,详细说明了硬件设计中的关键技术问题和解决方案。4.宽带叶簇穿透隐蔽目标探测外场试验及实测数据处理对实验室现有雷达的微波部件、信号源和采集存储设备进行改造或改进,开展基于VHF波段的隐蔽目标探测外场实验,验证了该波段雷达良好的穿透性,以及探测算法的正确性和可行性。
【关键词】：宽带雷达 叶簇穿透 VHF波段 隐蔽目标探测 线性调频 噪声调频 数字信号处理 FPGA
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势9-11
• 1.3 本文主要工作和章节安排11-13
• 2 宽带穿透雷达信号形式和系统参数选择论证13-25
• 2.1 引言13
• 2.2 宽带穿透雷达波形选择论证13-20
• 2.2.1 宽带雷达信号形式13-14
• 2.2.2 宽带穿透雷达信号选择依据14-20
• 2.3 宽带穿透雷达主要参数指标论证20-24
• 2.3.1 宽带穿透雷达中心工作频率的选择20-21
• 2.3.2 宽带穿透雷达极化方式的选择21-22
• 2.3.3 宽带穿透雷达分辨率的选择22-23
• 2.3.4 宽带穿透雷达主要参数设计23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 宽带穿透雷达目标回波及信号处理25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 宽带雷达回波模型25-27
• 3.2.1 理论依据25-26
• 3.2.2 回波模型26-27
• 3.3 宽带雷达静止及低速目标回波特性研究27-30
• 3.3.1 多普勒色散27-28
• 3.3.2 静止及低速目标回波特性分析28-30
• 3.4 宽带雷达目标探测信号处理算法30-37
• 3.4.1 回波信号的匹配滤波处理30-32
• 3.4.2 回波信号的MTD处理32-33
• 3.4.3 宽带调频雷达回波的信号处理流程33-34
• 3.4.4 宽带回波信号处理仿真分析34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 4 宽带穿透雷达的硬件系统设计与实现38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 宽带雷达系统设计方案38-39
• 4.3 雷达信号处理板的硬件设计方案39-40
• 4.3.1 硬件方案需求39-40
• 4.3.2 板卡方案设计40
• 4.4 硬件设计关键技术实现40-46
• 4.4.1 电源模块设计40-42
• 4.4.2 时钟模块设计42-43
• 4.4.3 模拟信号和数字信号隔离43-44
• 4.4.4 PCB设计与实现44-46
• 4.5 数据存数记录仪硬件设计46-48
• 4.6 本章小结48-49
• 5 宽带叶簇穿透隐蔽目标探测外场试验及实测数据处理49-57
• 5.1 引言49
• 5.2 宽带雷达隐蔽目标探测条件49-51
• 5.3 基于VHF波段的调频脉冲雷达探测实验51-56
• 5.3.1 LFM脉冲雷达隐蔽目标探测的回波信号处理51-53
• 5.3.2 NFM脉冲雷达隐蔽目标探测的回波信号处理53-55
• 5.3.3 两种脉冲雷达的探测性能比较55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 总结与展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63

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本文编号：650532