毫米波引信弹目近程测距技术研究
发布时间：2021-02-10 03:46
毫米波测距系统具有空间分辨率高、实时性好等优点,被广泛运用到军事领域,尤其是末端制导近炸引信,该测距方法有效提高了武器系统的精确打击能力。随着毫米波技术应用领域的深入和集成电路的快速发展,深入研究毫米波近炸引信中的信号处理技术,具有很强的实际应用价值和重要意义。毫米波引信测距系统围绕着毫米波测距技术研究展开,通过分析传统的差频信号处理方法,提出了一种基于FFT改进算法,该算法可提高处理器单位时间内处理信息总量,并通过使用MATLAB对算法进行仿真验证。利用FPGA完成了毫米波近炸引信的设计与实现,并对系统测试实验的结果进行了分析。本文中主要研究内容如下:（1）论文介绍了毫米波近炸引信测距系统的结构,详细分析了三角波调制信号测距理论并对其进行推导论证,包括差频信号的时域分析和频域分析。（2）论文分析了影响毫米波引信测距精度的因素,通过分析ZOOM-FFT（简称ZFFT）和Z变换（Chirp-Z变换,简称CZT）两种频谱细化的算法,提出了一种有效提高频谱分辨率和系统效率的算法,并用MATLAB进行了仿真验证。（3）论文对毫米波近炸引信信号处理系统给出了设计方案,该设计方案采用全数字化信号处...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 毫米波技术的发展及现状分析
1.3 本文研究内容及论文结构
2 毫米波近炸引信系统结构及其原理
2.1 电磁波频谱的划分
2.1.1 调频方式
2.1.2 毫米波引信的特点
2.2 毫米波近炸引信作用过程
2.3 毫米波引信测距系统原理
2.4 差频信号分析
2.4.1 差频信号时域分析
2.4.2 差频信号频域分析
2.5 FMCW引信抗干扰技术研究
2.5.1 FMCW引信抗干扰分析
2.5.2 FMCW引信抗干扰措施
2.6 本章小结
3 毫米波引信测距系统算法研究
3.1 （ZFFT）算法分析
3.2 （Chirp-Z变换）算法分析
3.3 传统算法优缺点分析
3.4 综合ZFFT-CZT算法
3.5 综合ZFFT-CZT算法实例仿真与分析
3.6 本章小结
4 毫米波引信信号处理系统硬件实现
4.1 信号处理系统硬件设计
4.1.1 毫米波引信测距系统设计要求
4.1.2 毫米波引信测距系统结构
4.2 处理器选型
4.3 AD转换电路
4.4 DA转换电路
4.5 电源设计
4.6 时钟管理模块设计
4.7 本章小结
5 毫米波引信信号处理软件设计
5.1 毫米波引信设计方案
5.2 毫米波引信信号混频仿真
5.3 毫米波信号发生模块
5.3.1 三角波调制信号设计
5.3.2 三角波调制信号仿真
5.4 毫米波引信混频模块
5.4.1 数字下变频设计
5.4.2 数字下变频仿真
5.5 毫米波引信信号处理模块
5.5.1 FFT IP核
5.5.2 FFT IP核仿真
5.6 时序控制
5.7 通信接口设计
5.7.1 EMIF模块软件设计
5.7.2 EMIF接口实现
5.7.3 EMIF接口测试
5.8 本章小节
6 毫米波引信测距系统仿真及测试结果
6.1 毫米波引信弹目交汇仿真
6.2 测试平台
6.3 信号混频测试
6.4 本章小结
7 结论
7.1 本文总结
7.2 研究展望
附录
参考文献
攻读学位期间的论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G及其演进中的毫米波技术[J]. 洪伟,余超,陈继新,周健义,于志强. 微波学报. 2020(01)
[2]2019年精确制导武器战斗部和引信技术发展综述[J]. 李含健,薛连莉,周栋,吴俊斌. 飞航导弹. 2020(01)
[3]全域作战的装甲矛头！15式轻型坦克的航空系统匹配问题[J]. 协奏曲. 坦克装甲车辆. 2019(23)
[4]基于EMIF接口及CPLD的CAN接口设计和实现[J]. 朱耀国,秦冲,屈盼让. 航空计算技术. 2019(06)
[5]双口RAM在FPGA与DSP通信中的运用[J]. 杨晓玫,张敏,刘冬,闫瑾. 工业控制计算机. 2019(06)
[6]勇立潮头唱大风——改革开放40年我军军事训练回顾[J]. 邹先发,宋尚举,王茜. 国防. 2018(07)
[7]基于FMCW的近距离测距系统设计[J]. 公帅,秦会斌,董胜奎. 电子世界. 2018(11)
[8]自差式毫米波多普勒引信的测试系统设计[J]. 蔡斌杰. 微型电脑应用. 2018(04)
[9]毫米波发展状况详解[J]. 蒋峥. 通信世界. 2018(10)
[10]毫米波近炸引信发展现状及关键技术[J]. 岛新煜,高敏. 飞航导弹. 2018(05)
博士论文
[1]毫米波前端电路研究[D]. 唐聪.电子科技大学 2018
[2]调频连续波体制激光与无线电复合引信探测技术研究[D]. 段亚博.北京理工大学 2017
[3]毫米波近程探测系统仿真[D]. 刘清成.南京理工大学 2010
[4]毫米波引信中的若干关键技术与应用研究[D]. 仵大奎.电子科技大学 2010
[5]伪码体制复合引信信号识别及参数提取技术研究[D]. 李明孜.南京理工大学 2007
[6]导弹末敏子弹总体相关技术研究[D]. 郭锐.南京理工大学 2006
[7]弹载毫米波雷达目标识别实现技术研究[D]. 卢再奇.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]某型火箭弹引信弹间干扰分析及其抗干扰方案研究[D]. 王世玉.电子科技大学 2017
[2]24GHz调频连续波雷达信号处理技术研究[D]. 李健.南京理工大学 2017
[3]线性调频连续波雷达信号处理研究及数据分析[D]. 刘贺.西南交通大学 2016
[4]FMCW测距雷达的信号处理技术研究与实现[D]. 侯盼卫.中北大学 2014
[5]雷达目标与环境回波信号仿真系统设计与开发[D]. 严湘南.西安电子科技大学 2013
[6]毫米波雷达导引头信号处理关键技术及工程应用的研究[D]. 李民.哈尔滨工业大学 2010
[7]无线电调频定高引信技术研究[D]. 韩银福.西安电子科技大学 2009
[8]毫米波近炸引信信号处理技术研究[D]. 牛文博.西安电子科技大学 2009
[9]基于距离—多普勒算法的调频连续波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大学 2008
[10]毫米波近程雷达目标反射特性测量研究[D]. 邓继海.南京理工大学 2007
本文编号：3026735
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 毫米波技术的发展及现状分析
1.3 本文研究内容及论文结构
2 毫米波近炸引信系统结构及其原理
2.1 电磁波频谱的划分
2.1.1 调频方式
2.1.2 毫米波引信的特点
2.2 毫米波近炸引信作用过程
2.3 毫米波引信测距系统原理
2.4 差频信号分析
2.4.1 差频信号时域分析
2.4.2 差频信号频域分析
2.5 FMCW引信抗干扰技术研究
2.5.1 FMCW引信抗干扰分析
2.5.2 FMCW引信抗干扰措施
2.6 本章小结
3 毫米波引信测距系统算法研究
3.1 （ZFFT）算法分析
3.2 （Chirp-Z变换）算法分析
3.3 传统算法优缺点分析
3.4 综合ZFFT-CZT算法
3.5 综合ZFFT-CZT算法实例仿真与分析
3.6 本章小结
4 毫米波引信信号处理系统硬件实现
4.1 信号处理系统硬件设计
4.1.1 毫米波引信测距系统设计要求
4.1.2 毫米波引信测距系统结构
4.2 处理器选型
4.3 AD转换电路
4.4 DA转换电路
4.5 电源设计
4.6 时钟管理模块设计
4.7 本章小结
5 毫米波引信信号处理软件设计
5.1 毫米波引信设计方案
5.2 毫米波引信信号混频仿真
5.3 毫米波信号发生模块
5.3.1 三角波调制信号设计
5.3.2 三角波调制信号仿真
5.4 毫米波引信混频模块
5.4.1 数字下变频设计
5.4.2 数字下变频仿真
5.5 毫米波引信信号处理模块
5.5.1 FFT IP核
5.5.2 FFT IP核仿真
5.6 时序控制
5.7 通信接口设计
5.7.1 EMIF模块软件设计
5.7.2 EMIF接口实现
5.7.3 EMIF接口测试
5.8 本章小节
6 毫米波引信测距系统仿真及测试结果
6.1 毫米波引信弹目交汇仿真
6.2 测试平台
6.3 信号混频测试
6.4 本章小结
7 结论
7.1 本文总结
7.2 研究展望
附录
参考文献
攻读学位期间的论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G及其演进中的毫米波技术[J]. 洪伟,余超,陈继新,周健义,于志强. 微波学报. 2020(01)
[2]2019年精确制导武器战斗部和引信技术发展综述[J]. 李含健,薛连莉,周栋,吴俊斌. 飞航导弹. 2020(01)
[3]全域作战的装甲矛头！15式轻型坦克的航空系统匹配问题[J]. 协奏曲. 坦克装甲车辆. 2019(23)
[4]基于EMIF接口及CPLD的CAN接口设计和实现[J]. 朱耀国,秦冲,屈盼让. 航空计算技术. 2019(06)
[5]双口RAM在FPGA与DSP通信中的运用[J]. 杨晓玫,张敏,刘冬,闫瑾. 工业控制计算机. 2019(06)
[6]勇立潮头唱大风——改革开放40年我军军事训练回顾[J]. 邹先发,宋尚举,王茜. 国防. 2018(07)
[7]基于FMCW的近距离测距系统设计[J]. 公帅,秦会斌,董胜奎. 电子世界. 2018(11)
[8]自差式毫米波多普勒引信的测试系统设计[J]. 蔡斌杰. 微型电脑应用. 2018(04)
[9]毫米波发展状况详解[J]. 蒋峥. 通信世界. 2018(10)
[10]毫米波近炸引信发展现状及关键技术[J]. 岛新煜,高敏. 飞航导弹. 2018(05)
博士论文
[1]毫米波前端电路研究[D]. 唐聪.电子科技大学 2018
[2]调频连续波体制激光与无线电复合引信探测技术研究[D]. 段亚博.北京理工大学 2017
[3]毫米波近程探测系统仿真[D]. 刘清成.南京理工大学 2010
[4]毫米波引信中的若干关键技术与应用研究[D]. 仵大奎.电子科技大学 2010
[5]伪码体制复合引信信号识别及参数提取技术研究[D]. 李明孜.南京理工大学 2007
[6]导弹末敏子弹总体相关技术研究[D]. 郭锐.南京理工大学 2006
[7]弹载毫米波雷达目标识别实现技术研究[D]. 卢再奇.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]某型火箭弹引信弹间干扰分析及其抗干扰方案研究[D]. 王世玉.电子科技大学 2017
[2]24GHz调频连续波雷达信号处理技术研究[D]. 李健.南京理工大学 2017
[3]线性调频连续波雷达信号处理研究及数据分析[D]. 刘贺.西南交通大学 2016
[4]FMCW测距雷达的信号处理技术研究与实现[D]. 侯盼卫.中北大学 2014
[5]雷达目标与环境回波信号仿真系统设计与开发[D]. 严湘南.西安电子科技大学 2013
[6]毫米波雷达导引头信号处理关键技术及工程应用的研究[D]. 李民.哈尔滨工业大学 2010
[7]无线电调频定高引信技术研究[D]. 韩银福.西安电子科技大学 2009
[8]毫米波近炸引信信号处理技术研究[D]. 牛文博.西安电子科技大学 2009
[9]基于距离—多普勒算法的调频连续波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大学 2008
[10]毫米波近程雷达目标反射特性测量研究[D]. 邓继海.南京理工大学 2007
本文编号：3026735
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