论文频率步进雷达与其系统实现是关于对写作雷达论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文雷达论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：目前越来越多的宽频带雷达投入到空管监视领域,一次雷达经常采用CHIRP技术实现远距离探测并提高距离分辨率.采用合成技术,将一串窄带脉冲合成大带宽信号从而实现高分辨力,该信号以波形易于生成、对接收机带宽要求低、ADC采样率容易满足等优点成为复杂目标探测的主要信号形式.因此频率步进信号在新体制雷达中将会占有重要的位置,具有非常重要的意义.
关键词：频率步进信号
1 频率步进信号理论
采用矩形子脉冲合成频率进步信号是比较典型的做法,当频率进步信号的合成带宽一定时,其距离分辨率也就决定了,而矩形子脉冲模式下,脉冲重复频率决定了雷达的不模糊作用距离,重复频率越高,不模糊距离越大,相应数据率就很低,反之数据率就会很高,因此矩形脉冲的数据率与不模糊作用距离就成了一对矛盾.用CHIRP子脉冲代替矩形脉冲,可以解决数据率与作用距离的关系,子脉冲为CHIRP的频率步进信号称为调频步进信号.
2 调频频率步进信号处理流程
对于调频步进信号处理,首先要进行子脉冲匹配滤波得到压缩后的窄脉冲,其次对窄脉冲作脉间IFFT处理.调频步进高分辨处理成像.
上述关于调频步进信号处理的方法是在目标静止的前提下,实际目标经常是运动的,其处理方法也会有所不同.
3 宽带频率步进雷达系统的设计
3.1 参数设计
本文参考CAMBER雷达的设计方法,采用脉冲压缩比为320的线性调频信号,脉冲宽度20微秒,占空比20%,重复频率10K.权衡系统的各方面性能及同时能满足所需的距离分辨率要求（0.3米）,信号的合成带宽定为1024M赫兹,调频点设计为128个,子脉冲带宽16M赫兹.
3.2 系统总体组成及部件设计
3.2.1 频率综合器设计
频率综合器主要实现宽频带雷达信号的产生,包括中频信号生成和射频信号生成两个部分.其中中频信号的产生采用直接数字频率合成原理（DDS）,射频段则采用倍频器和混频器实现.
3.2.2 接收机设计
信号经过腔体滤波器引起功率损失1dB,最后一级中频滤波引起功率损失3dB.每个隔离器引起的功率损失为0.5dB,此外在两次变频时,会引起回波功率的大幅降低,下降10dB,功分器引起4 dB功率损失,因此整个接收之路会引起功率下降31dB.接收机输入信号动态范围为-106～-30dB,接收机噪声系数4dB,中频输出信号距中心频率1.5倍信号带宽外谐波抑制可达45dBc.
3.2.3 处理机系统设计
该系统信号处理机应包括如下功能：
①对工作时序进行控制,保证整个雷达系统的正常工作；②对A/D 中频采样的进行数字接收处理,完成数字正交下变频和滤波抽取；③采用相位导出测距和测速算法实现目标径向距离和速度的精确测量；④利用精确测量获得的速度信息,对目标回波进行速度补偿,使用频域拼接法得到高分辨一维距离像；⑤通过基于宽带模糊函数的多帧联合处理算法,完成目标的二维高分辨成像；⑥利用多天线干涉的工作机理完成目标角度的测量.
3.2.4 信号处理机硬件结构
①中频采集单元采用一块ZD_6ADC_400M数据采集板实现,该板采用FPGA+ADC思想,采用标准cPCI+ZD总线架构所构建的采集板卡.板载2片高性能Virtex5系列SX95T芯片,可以同时实现6通道数据同时采集,分辨率达14bits,采样频率为20～400Msps,触发电平为3.3VTTL.②定时单元采用一块ZD_TCR通信定时板,该板基于cPCI 6U标准板型通信定时时钟板.板载1片高性能FPGA 芯片Virtex IV,提供PCI、内部自定义总线、同步总线、LINK、UART、GPIO.③处理单元采用三块T2FP6U_4DSP_ZD信号处理板,该板基于高性能DSP芯片TS201实现,采用标准cPCI+ZD总线架构所构建的信号处理板卡.单板载有4片TS201芯片,处理能力达14.4GFLOPs,每片含有四个Link接口,可实现片间互联、与FPGA和底板互联等；板间定义了定时同步总线,并通过CPLD与DSP中断、FPGA相连.④存储单元采用一块ZD_FLASH存储板,该板采用Virtex5 Pro系列FPGA+C6455系列DSP的架构,集成多片Nand Flash,单板存储容量可达384GB～1.5TB,单板持续存取带宽大于600MHz,对外接口采用RapidIO.⑤通信接口单元采用一块后IO接口板,该板非通用型板卡,主要采用AM26LS31系列芯片,主要功能是接收外部输出的各类信号,将RS422差分信号转换为TTL信号输入；将TTL信号转换为RS422信号输出.⑥信号处理机各单元之间数据传输采用一块SRIO_Switch_ZD板实现,该板基于高性能SRIO交换芯片Tsi568A和TMS32C6455实现数据交换,采用标准cPCI+ZD总线架构,提供RapidIO、以太网以及PCI标准总线接口等.
4 结语
本文分析了基于调频频率步进宽带信号雷达系统设计实现,从调频频率步进信号原理、X波段频率步进雷达系统设计,本文主要完成对调频频率步进信号原理分析及X波段频率步进雷达系统设计.
当前关于X波段频率步进雷达系统已经取得初步效果,还需要进一步深入研究改善系统的性能.对系统存在的幅/相误差,研究更加有效的补偿算法,将系统误差
降低至最小.需要完善软件设计,提高对复杂数据的适应性.
总结:本论文为免费优秀的关于雷达论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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