低空目标的微波检测技术

论文摘要

现代战场形势瞬息万变,模式日趋多样化,领域也越来越宽,从太空直至海底。高性能防空武器的出现和逐渐完善的防空体系使得导弹中高空突防成功的概率越来越低。低空飞行的巡航导弹、掠海反舰导弹和武装直升机是当前突防的主要手段。正是基于这样的军事需求背景,本文采用微波技术,研究了对低空目标检测的原理和方法,为低空防御提供了有效的技术途径。论文论述了目前低空突防的严峻形势以及低空目标微波检测技术国内外的研究现状,并介绍了微波检测原理的基本理论知识。论文提出微波检测系统的工作原理和实现方案并电路实现这一过程。微波检测系统的研究对象包括固定目标(或者慢速运动、悬浮目标)和运动目标,二者的检测原理和方法有所不同,固定目标检测采取的是数字信号处理方法,解调回波调制信号;而运动目标检测则侧重于模拟信号处理方法提取多谱勒信号。根据上述原理,完成了固定目标测距电路、运动目标测速电路的设计和仿真。最后,对所设计的微波检测系统进行了实验测试,分为固定目标测距实验和运动目标测速实验两部分,获得了相应的实验结果,并对系统性能和实验误差进行了分析。结果表明,本文提出的微波检测系统的原理可行,能够实现对固定目标和运动目标的有效探测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 微波技术的发展及应用
• 1.2.1 微波的特点及概述
• 1.2.2 微波技术的发展和应用
• 1.3 国内外发展现状
• 1.3.1 国外发展现状
• 1.3.2 国内发展现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 微波检测技术的基本理论
• 2.1 电磁场基本理论
• 2.1.1 电磁波
• 2.1.2 电磁波辐射理论
• 2.2 多普勒理论
• 2.3 信号处理理论
• 2.4 本章小结
• 第3章 微波检测系统的工作原理及方案设计
• 3.1 低空飞行目标的特点
• 3.2 微波检测系统的工作原理分析
• 3.2.1 调频系统差频信号的频谱分析
• 3.2.2 调频系统差频信号的时域分析
• 3.3 微波检测系统的方案设计
• 3.3.1 微波天线
• 3.3.2 微波源
• 3.3.3 固定目标信号处理
• 3.3.4 运动目标信号处理
• 3.4 本章小结
• 第4章 微波检测电路的设计分析
• 4.1 系统总体参数的选取
• 4.2 调制电路设计
• 4.2.1 函数信号产生电路
• 4.2.2 放大偏置电路的设计
• 4.3 固定目标测距电路设计
• 4.3.1 过零比较电路
• 4.3.2 单稳态触发电路
• 4.3.3 低通滤波器
• 4.3.4 峰值检测电路
• 4.4 运动目标测速测距电路设计
• 4.4.1 边带放大器电路的设计
• 4.4.2 二次混频器电路设计
• 4.4.3 三倍频电路及后续信号处理电路
• 4.5 目标类型判决原理设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 微波检测技术实验与误差分析
• 5.1 电源电路设计
• 5.2 芯片性能实验测试
• 5.3 固定目标测距实验与性能分析
• 5.3.1 固定目标测距实验
• 5.3.2 测距性能分析
• 5.4 运动目标测速实验与性能分析
• 5.4.1 运动目标测速实验
• 5.4.2 测速性能分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间所取得的研究成果
• 致谢