脉间波形变换的雷达信号分选与识别技术研究

论文摘要

雷达信号分选器是雷达探测器的一个关键部件,它要求数据处理速度快、实时性高和体积小。随着雷达技术的迅猛发展,雷达信号分选系统面临的信号环境日趋复杂,传统的雷达分选系统的实时处理能力面临日益严峻的挑战。文中研究了反辐射雷达导引头信号分选和识别所采用的算法。并在研制出的信号分选和识别分机中运用了上述算法。同时,对信号分选和识别的这几个关键技术进行了深入的理论研究。在信号分选方面,本文研究了高密度复杂条件下的信号分选问题,首先分析了信号分选器所面临的复杂信号环境,在此基础上分析比较了常用的几种分选算法,最后提出先利用SDIF算法剔除常规雷达信号,然后采用参数匹配算法分选捷变PRI雷达信号的方案。在信号识别方面,本文研究了信号的脉内特征的问题。首先阐明了雷达信号脉内特征的概念,其次根据信号的瞬时自相关求得信号的瞬时频率,并且把瞬时频率应用到信号的匹配滤波器之中。最后介绍了此种方法在实际工作中的应用。在信号匹配方面,本文研究了匹配滤波的问题。首先说明了匹配滤波与信号处理的关系。在数字匹配滤波器的基础上,提出了多通道数字匹配模型。并且把匹配成功的信号应用到系统中去。通过仿真结果表明,此种模型对匹配滤波器具有一定的使用价值。最后根据系统的指标要求,给出了基于高速DSP处理器TMS320C6202和FPGA的整体硬件设计、系统工作过程和软件流程,通过串口实现信号分选识别分机与信息融合的通信,完成了整个设计流程的调试。文中详细地介绍了分选电路的结构设计和相关程序的设计,最后成功地验证了新算法的有效性。实践证明,此分选器对于脉间波形变换信号有着较强的识别能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的来源与意义
• 1.3 现代电磁环境
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 雷达信号和识别模型
• 2.1 引言
• 2.2 LPI雷达
• 2.3 脉间波形变换雷达信号
• 2.4 线性调频信号与二相编码信号
• 2.4.1 线性调频信号
• 2.4.2 二相编码信号
• 2.5 识别模型
• 2.5.1 传统识别模型
• 2.5.2 一种新的识别模型结构
• 2.6 本章小结
• 第3章 分选与识别算法的研究
• 3.1 引言
• 3.2 分选的算法
• 3.2.1 扩展关联法
• 3.2.2 直方图法
• 3.2.3 PRI变换法
• 3.2.4 独立分量分析法
• 3.3 本系统采用的方法
• 3.4 识别的方法
• 3.5 并行处理模式
• 3.6 本章小结
• 第4章 脉内特征的识别
• 4.1 引言
• 4.2 雷达信号的细微特征
• 4.3 信号分析方法
• 4.3.1 基于瞬时自相关的瞬时频率提取
• 4.3.2 相位推算法
• 4.3.3 易于工程实现的自相关算法
• 4.3.4 时频分析在信号识别中的应用
• 4.4 本章小结
• 第5章 匹配滤波器的研究
• 5.1 引言
• 5.2 匹配滤波器
• 5.3 多通道数字匹配滤波
• 5.4 匹配信号的应用
• 5.5 本章小结
• 第6章 系统的软硬件设计与实现
• 6.1 器件的选择与设计
• 6.1.1 CPU的选择
• 6.1.2 FPGA的选择
• 6.2 信号分选硬件电路设计
• 6.2.1 脉冲参数测量锁存电路的设计
• 6.2.2 双参数相关联比较器电路的设计
• 6.2.3 译码电路
• 6.2.4 FIFO电路
• 6.2.5 数据上传电路
• 6.3 信号识别硬件电路设计
• 6.4 软件部分的设计
• 6.4.1 工作流程
• 6.4.2 初始化
• 6.4.3 信号采样流程
• 6.4.4 信号分选流程
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢