【摘要】：在彈載雷達(dá)制導(dǎo)中,針對(duì)復(fù)雜背景下多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo),特別是徑向距離很近、方位角不等的多個(gè)飛行目標(biāo),往往需要目標(biāo)的二維分辨才能對(duì)目標(biāo)精確識(shí)別。以此本文以高重頻寬帶隨機(jī)跳頻脈沖雷達(dá)體制為基礎(chǔ),對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行距離維和速度維處理,即可對(duì)該背景下的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。在對(duì)回波信號(hào)的二維處理時(shí),將采樣得到的信號(hào)看作是頻域的非均勻采樣,由采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行距離維和速度維處理時(shí)需要傅立葉變換的處理,這就涉及到非均勻DFT的快速算法,本文正是圍繞該算法實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用展開研究的。論文首先闡述研究非均勻DFT的背景和意義,回顧了DFT、非均勻DFT及其快速算法的國內(nèi)外發(fā)展歷程,總結(jié)了其在雷達(dá)信號(hào)處理中等方面的應(yīng)用。在均勻DFT的基礎(chǔ)上,分析了非均勻DFT的經(jīng)典快速算法及其計(jì)算量,給出了該算法的一種FPGA實(shí)現(xiàn)方案,并對(duì)主要功能單元進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。針對(duì)常規(guī)的非均勻DFT算法特點(diǎn),論文提出了一種基于非均勻DFT的一維距離像合成方法,對(duì)其中涉及的排序、插值算法進(jìn)行了理論分析,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,不同組合算法的計(jì)算量分析比較,總結(jié)了不同組合算法的特點(diǎn);結(jié)合Virtex6系列FPGA特點(diǎn)和提出的非均勻DFT快速算法,對(duì)冒泡排序算法、拉格朗日插值算法分別提出了實(shí)現(xiàn)方案,對(duì)其存儲(chǔ)量和計(jì)算量進(jìn)行了分析。給出高重頻寬帶隨機(jī)跳頻脈沖雷達(dá)信號(hào)數(shù)學(xué)模型,對(duì)回波信號(hào)的預(yù)處理過程進(jìn)行推導(dǎo),對(duì)回波信號(hào)處理中的二維處理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。分析了回波信號(hào)處理過程中的相參接收處理、回波采樣及幀組合、距離速度維處理、片段像分析等關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)二維處理過程中的非均勻傅立葉變換問題,用本文提出的NUFFT方法來解決成像問題,并通過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該算法的有效性。最后針對(duì)DSP+FPGA的硬件平臺(tái),給出了一種實(shí)現(xiàn)方案,并展示了該新體制雷達(dá)的硬件系統(tǒng)。本文最后總結(jié)了全文工作,并根據(jù)論文完成的情況,指出了下一步需要繼續(xù)研究的工作。
【圖文】：

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文求，當(dāng)要求數(shù)據(jù)速率提高時(shí)，則對(duì)外部時(shí)鐘以及 FPGA 時(shí)鐘資源的要求也就嚴(yán)格起來。2.5.2 時(shí)序仿真（1）RAM 單元的仿真這里采用的是雙口 RAM，DSP 傳遞過來的數(shù)據(jù)和和中間存儲(chǔ)的jT 值都需要RAM 來進(jìn)行緩存，圖 2.8 則是該雙口 RAM 的仿真時(shí)序圖。寫入的數(shù)據(jù)是 7 到 1，按照邏輯仿真，由圖可看出讀出的數(shù)據(jù)和輸入的一致，驗(yàn)證了該仿真的正確性。

（1）RAM 單元的仿真這里采用的是雙口 RAM，DSP 傳遞過來的數(shù)據(jù)和和中間存儲(chǔ)的jT 值都需要RAM 來進(jìn)行緩存，圖 2.8 則是該雙口 RAM 的仿真時(shí)序圖。寫入的數(shù)據(jù)是 7 到 1，按照邏輯仿真，由圖可看出讀出的數(shù)據(jù)和輸入的一致，驗(yàn)證了該仿真的正確性。圖 2.8 RAM 單元仿真時(shí)序圖（2）復(fù)數(shù)乘法單元的仿真由于處理信號(hào)有可能是復(fù)數(shù)信號(hào)，，所以這里選用的是復(fù)數(shù)乘法器單元，這樣避免了對(duì)于復(fù)數(shù)的分散處理模式，節(jié)約了處理時(shí)間和編程的復(fù)雜度。圖中給出了 6組復(fù)數(shù)的相乘，對(duì)比輸入和輸出的結(jié)果可知，該部分仿真是正確的。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ765.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2700444