MIMO雷達波形實時生成與DBF處理研究
發(fā)布時間:2023-03-11 00:31
正交波形實時生成與處理在MIMO雷達系統(tǒng)中扮演著重要角色。相對于傳統(tǒng)模擬技術(shù),采用高性能DAC結(jié)合DDS的實時波形生成技術(shù)在動態(tài)、精度、便捷性和靈活性方面優(yōu)勢明顯。本文以MIMO雷達信號產(chǎn)生與處理為應(yīng)用背景,進行多通道正交波形實時生成的工程化實現(xiàn),并對DBF信號處理進行了研究。本文工作如下:1、構(gòu)建了基于ZC706的線性調(diào)頻信號生成硬件測試平臺,設(shè)計了一種基于DDS IP核的任意信號發(fā)生器。對單路線性調(diào)頻信號進行分析,并推廣至多路同步信號,設(shè)計了多路線性調(diào)頻信號頻率控制字的計算方法,繼而搭建了DAC+DDS的波形產(chǎn)生框架。2、針對多通道同步性能測試與補償問題,利用單點頻的特性,結(jié)合FFT變換,設(shè)計了基于頻譜峰值測算通道角度的方法,然后利用相角轉(zhuǎn)化公式,獲取多通道之間的相位誤差,最后基于這種多通道同步性測試思路,對系統(tǒng)進行了工程化實現(xiàn),得到各通道同步參數(shù),并對結(jié)果進行了分析。3、MIMO系統(tǒng)通道間的幅相不一致會影響到波束形成的性能,因此需要對MIMO系統(tǒng)進行幅相校準。針對本文所提的硬件平臺,提出了半自動通道校正方法,并給出多通道幅相誤差校準流程,最后實現(xiàn)了多通道的同步測試,并實現(xiàn)了MIM...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究動態(tài)及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的論文安排
第二章 MIMO雷達工作原理及特點
2.1 MIMO雷達的工作原理
2.2 MIMO雷達的特點
2.3 MIMO雷達性能分析
2.3.1 抗截獲性能分析
2.3.2 速度分辨率性能分析
2.3.3 動態(tài)范圍性能分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 MIMO雷達正交波形設(shè)計及實現(xiàn)
3.1 MIMO雷達正交波形設(shè)計準則
3.2 OFDM-LFM波形設(shè)計
3.3 OFDM-LFM波形工程化實現(xiàn)
3.3.1 DDS基本工作原理
3.3.2 線性調(diào)頻波形的DDS設(shè)計原理
3.3.3 線性調(diào)頻波形的DDS實現(xiàn)方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 共址MIMO雷達匹配濾波及波束形成
4.1 信號模型建立
4.2 匹配濾波及實現(xiàn)
4.2.1 MIMO雷達匹配濾波原理
4.2.2 匹配濾波器工程化實現(xiàn)
4.3 DBF信號處理及仿真
4.3.1 波束形成原理
4.3.2 降維處理
4.3.3 子陣級數(shù)字波束形成
4.3.4 數(shù)字波束形成仿真測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 MIMO雷達波形實時生成與DBF處理硬件實現(xiàn)
5.1 信號處理系統(tǒng)硬件方案設(shè)計概述
5.2 系統(tǒng)工作流程
5.2.1 正常工作模式
5.2.2 收發(fā)校正模式
5.3 硬件系統(tǒng)詳細設(shè)計
5.3.1 多通道高速D/A信號產(chǎn)生板設(shè)計
5.3.2 多通道高速A/D信號采集板設(shè)計
5.3.3 時序控制板設(shè)計
5.4 關(guān)鍵技術(shù)分析
5.4.1 多通道ADC同步技術(shù)
5.4.2 多通道DAC同步技術(shù)
5.4.3 多通道幅相誤差校準模型
5.4.4 多通道幅相誤差校準原理
5.4.5 窄帶信號多通道ADC幅相誤差校準方案
5.4.6 窄帶信號多通道DAC幅相誤差校準方案
5.4.7 模擬前端的高速數(shù);旌显O(shè)計
5.5 結(jié)果實現(xiàn)分析
5.5.1 線性調(diào)頻波形生成
5.5.2 同步性測試
5.5.3 幅相一致性測試
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3758851
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究動態(tài)及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的論文安排
第二章 MIMO雷達工作原理及特點
2.1 MIMO雷達的工作原理
2.2 MIMO雷達的特點
2.3 MIMO雷達性能分析
2.3.1 抗截獲性能分析
2.3.2 速度分辨率性能分析
2.3.3 動態(tài)范圍性能分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 MIMO雷達正交波形設(shè)計及實現(xiàn)
3.1 MIMO雷達正交波形設(shè)計準則
3.2 OFDM-LFM波形設(shè)計
3.3 OFDM-LFM波形工程化實現(xiàn)
3.3.1 DDS基本工作原理
3.3.2 線性調(diào)頻波形的DDS設(shè)計原理
3.3.3 線性調(diào)頻波形的DDS實現(xiàn)方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 共址MIMO雷達匹配濾波及波束形成
4.1 信號模型建立
4.2 匹配濾波及實現(xiàn)
4.2.1 MIMO雷達匹配濾波原理
4.2.2 匹配濾波器工程化實現(xiàn)
4.3 DBF信號處理及仿真
4.3.1 波束形成原理
4.3.2 降維處理
4.3.3 子陣級數(shù)字波束形成
4.3.4 數(shù)字波束形成仿真測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 MIMO雷達波形實時生成與DBF處理硬件實現(xiàn)
5.1 信號處理系統(tǒng)硬件方案設(shè)計概述
5.2 系統(tǒng)工作流程
5.2.1 正常工作模式
5.2.2 收發(fā)校正模式
5.3 硬件系統(tǒng)詳細設(shè)計
5.3.1 多通道高速D/A信號產(chǎn)生板設(shè)計
5.3.2 多通道高速A/D信號采集板設(shè)計
5.3.3 時序控制板設(shè)計
5.4 關(guān)鍵技術(shù)分析
5.4.1 多通道ADC同步技術(shù)
5.4.2 多通道DAC同步技術(shù)
5.4.3 多通道幅相誤差校準模型
5.4.4 多通道幅相誤差校準原理
5.4.5 窄帶信號多通道ADC幅相誤差校準方案
5.4.6 窄帶信號多通道DAC幅相誤差校準方案
5.4.7 模擬前端的高速數(shù);旌显O(shè)計
5.5 結(jié)果實現(xiàn)分析
5.5.1 線性調(diào)頻波形生成
5.5.2 同步性測試
5.5.3 幅相一致性測試
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3758851
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