發(fā)布時間：2023-01-15 19:28

　　多輸入多輸出（MIMO）引信是一種基于MIMO理論的新型引信,是傳統(tǒng)的無線電引信與MIMO理論相結(jié)合的產(chǎn)物。傳統(tǒng)的無線電引信的發(fā)射信號在空間形成的是高增益的窄波束,而MIMO引信各個發(fā)射陣元發(fā)射的是相互正交的發(fā)射波形,從而在空間形成低增益的寬波束。這種新體制引信在性能上得到了很多的提高,可以準確對目標角度進行探測,可以提高引信的抗干擾能力,可以提高引信的速度分辨力等。本文主要研究了 MIMO引信的正交發(fā)射信號波形設計,目標測角、測速和測距的算法以及信號處理電路的硬件實現(xiàn),發(fā)表相關論文2篇,申請國防發(fā)明專利一項。研究和分析了 MIMO引信的基本原理,通過遺傳算法設計了正交相位編碼信號,分析了編碼長度和多普勒頻率對正交相位編碼信號正交性能的影響,證明了其作為MIMO引信的發(fā)射信號波形完全符合條件。研究了 MIMO引信信號處理基本原理,設計了基于硬件實現(xiàn)的目標角度、距離、速度探測算法。在對目標角度進行探測時,提出了通過酉變換、QR分解等方法改進的MUSIC算法,并完成該改進算法在硬件電路上的實現(xiàn)。結(jié)合MIMO引信分集復用的特點,提出了多路綜合動目標檢測和恒虛警檢測的方法來得到目標的距離、速度... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 MIMO引信的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外MIMO引信和MIMO雷達的發(fā)展趨勢
        1.2.2 MIMO引信的優(yōu)勢
    1.3 本文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 MIMO引信發(fā)射波形設計
    2.1 MIMO引信
        2.1.1 MIMO引信電路結(jié)構(gòu)
        2.1.2 MIMO引信信號模型
    2.2 MIMO引信發(fā)射波形設計與產(chǎn)生
        2.2.1 MIMO引信對發(fā)射波形的要求
        2.2.2 MIMO引信發(fā)射波形的波形設計
        2.2.3 MIMO引信發(fā)射波形的產(chǎn)生及性能分析
    2.3 本章小結(jié)
3 MIMO引信信息獲取算法研究
    3.1 MIMO引信信號處理總體方案
    3.2 MIMO引信目標角度估計
        3.2.1 MIMO引信角度估計信號模型
        3.2.2 MUSIC算法
        3.2.3 針對硬件實現(xiàn)的改進MUSIC算法
        3.2.4 仿真實驗
    3.3 MIMO引信目標速度距離估計
        3.3.1 回波信號匹配濾波
        3.3.2 動目標顯示和動目標檢測
        3.3.3 仿真實驗
    3.4 MIMO引信檢測判決模塊
        3.4.1 檢測判決模塊原理
        3.4.2 恒虛警模塊仿真
    3.5 本章小結(jié)
4 MIMO引信信號處理電路設計
    4.1 MIMO引信信號處理電路總體設計方案
    4.2 芯片選型與功耗分析
        4.2.1 FPGA芯片的選型及功耗分析
        4.2.2 AD芯片的選型及功耗分析
        4.2.3 其他外圍配置芯片的選型
    4.3 電路設計
        4.3.1 電源系統(tǒng)設計
        4.3.2 信號輸入電路
        4.3.3 編碼信號產(chǎn)生電路
        4.3.4 FPGA外圍配置電路
        4.3.5 PCB設計
    4.4 FPGA軟件設計
        4.4.1 FPGA軟件設計整體方案
        4.4.2 時鐘復位模塊
        4.4.3 AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和編碼信號產(chǎn)生模塊
        4.4.4 匹配系數(shù)產(chǎn)生模塊和匹配濾波模塊
        4.4.5 動目標檢測模塊
        4.4.6 多路綜合和恒虛警檢測模塊
    4.5 本章小結(jié)
5 MIMO引信信號處理電路調(diào)試
    5.1 電源系統(tǒng)調(diào)試
    5.2 信號產(chǎn)生及輸入模塊調(diào)試
        5.2.1 時鐘信號和復位信號
        5.2.2 信號產(chǎn)生模塊
        5.2.3 信號輸入模塊
    5.3 FPGA模塊調(diào)試
        5.3.1 匹配系數(shù)產(chǎn)生和匹配濾波模塊調(diào)試
        5.3.2 動目標檢測模塊調(diào)試
        5.3.3 綜合及檢測判決模塊調(diào)試
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]頻域匹配濾波算法在無線電引信信號處理中的應用[J]. 張東良,劉芒龍,張珂.  四川兵工學報. 2015(09)
[2]OFDM-MIMO雷達運動目標回波相參積累方法[J]. 劉京然,王星,王黨衛(wèi).  現(xiàn)代雷達. 2014(12)
[3]MIMO雷達正交頻分非線性調(diào)頻波形設計[J]. 趙偉,趙永波,李慧,劉崢.  電子學報. 2014(11)
[4]一種新的MIMO雷達動目標檢測方法[J]. 李國強.  科技資訊. 2014(10)
[5]一種新的OFDM相位編碼頻率步進雷達信號及其特性[J]. 霍凱,姜衛(wèi)東,黎湘,毛鈞杰.  電子與信息學報. 2011(03)

博士論文
[1]MIMO雷達信號處理技術(shù)及實現(xiàn)的研究[D]. 龐娜.北京理工大學 2015
[2]MIMO雷達信號處理：目標檢測與角度估計[D]. 王鞠庭.南京理工大學 2010
[3]相位編碼MIMO雷達信號處理技術(shù)研究[D]. 陳金立.南京理工大學 2010
[4]MIMO雷達模型與信號處理研究[D]. 夏威.電子科技大學 2008
[5]MIMO雷達正交波形設計及信號處理研究[D]. 劉波.電子科技大學 2008

碩士論文
[1]基于相位編碼的MIMO雷達的信號處理研究[D]. 劉銘.南京理工大學 2014
[2]MIMO雷達波形設計及參數(shù)估計研究[D]. 劉嵩.南京理工大學 2013
[3]正交波形MIMO雷達信號處理及其工程實現(xiàn)[D]. 葉超.西安電子科技大學 2013
[4]正交波形MIMO雷達中信號處理與仿真實驗研究[D]. 成芳.電子科技大學 2008



本文編號：3731400