基于DSP的单脉冲精密测量雷达MTD测距研究

论文摘要

本文是结合本所某在研雷达进行撰写的,主要研究了单脉冲精密跟踪测量雷达MTD距离跟踪测量技术,详细介绍了测距系统的工程技术指标、组成及工作原理。结合实际雷达给出了测距系统的一个工程设计实例,对测距系统的主要技术指标进行了理论分析及计算,并对距离回路跟踪性能、频率解模糊算法和FFT频率估计修正进行了仿真分析。除此以外,还介绍了常规单脉冲测距技术工作原理、游标测距技术和宽带测距技术。本文首先,对单脉冲精密跟踪测量雷达技术和数字信号处理器技术进行了综述,并介绍了雷达距离跟踪测量技术的发展概况;其次,结合工程实践给出了常规单脉冲精密测距系统典型的工程技术指标要求,并详细介绍了测距系统的组成及工作原理,给出了具体实用的解决方案;接着,介绍了游标测距技术和宽带信号测距的基本原理及实现方法;然后,给出了一个单脉冲精密跟踪测量雷达MTD距离跟踪测量系统的技术原理;最后,给出了一个基于DSP平台的单脉冲精密跟踪测量雷达MTD距离跟踪测量系统的工程设计实例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.1.1 动目标检测（MTD）原理
• 1.1.2 动目标检测（MTD）的距离门处理机制
• 1.1.3 动目标检测（MTD）的频率参差控制
• 1.1.4 基于DSP的单脉冲精密测量雷达MTD测距研究
• 1.1.4.1 修正的距离门产生方法
• 1.1.4.2 精确测频技术
• 1.2 本文研究的主要内容
• 2 单脉冲精密测量雷达常规测距技术
• 2.1 概述
• 2.1.1 测距的基本原理
• 2.1.2 距离自动跟踪原理和方法
• 2.1.3 测距系统的特点
• 2.2 测距系统的主要功能及技术指标
• 2.3 测距系统的组成
• 2.4 测距系统的工作原理
• 2.4.1 测距系统的工作流程
• 2.4.2 测距系统距离回路跟踪模型
• 2.4.3 距离误差器
• 2.4.3.1 距离单元法
• 2.4.3.2 数字面积法
• 2.4.4 常规目标检测
• 2.4.4.1 恒虚警法
• 2.4.4.2 双门限M/N检测准则
• 2.4.4.3 一次门限的工程标定
• 2.4.5 捕获跟踪原理
• 2.4.5.1 手动捕获与跟踪的过程
• 2.4.5.2 半自动捕获与跟踪的过程
• 2.4.5.3 自动捕获与跟踪的过程
• 2.4.6 定时信号产生
• 2.4.7 测距机主要技术指标分析
• 2.4.7.1 测距回路距离动态滞后分析
• 2.4.7.2 距离跟踪精度分析
• 3 游标测距技术
• 3.1 概述
• 3.2 游标测距的工作原理
• 3.3 游标测距的实现原理
• 3.3.1 检相
• 3.3.2 解相位增量模糊
• 3.3.3 数据处理
• 3.3.4 实测数据游标测距处理
• 4 宽带测距技术
• 4.1 常规宽带测距
• 4.2 常规宽带测距试验验证
• 5 单脉冲精密测量雷达的MTD测距技术
• 5.1 动目标显示（MTI）
• 5.2 动目标脉检测（MTD）
• 5.3 动目标检测（MTD）在单脉冲精密测量雷达中的应用
• 5.3.1 MTD测距的具体使用
• 5.3.2 MTD测距处理的距离模糊和速度模糊
• 5.3.2.1 常规CRT算法
• 5.3.2.2 一维集算法
• 5.3.2.3 一维集算法改进
• 5.3.4 MTD测距的频率跟踪
• 5.3.4.1 Quinn法频率修正
• 5.3.4.2 能量重心法频率修正
• 5.3.4.3 MTD频率跟踪
• 5.3.5 MTD测距处理的距离跟踪
• 5.3.5.1 距离跟踪回路
• 5.3.5.2 距离误差提取
• 5.3.5.3 定时量化
• 5.3.6 MTD测距处理的测距精度
• 6 单脉冲精密测量雷达MTD测距工程实现
• 6.1 概述
• 6.2 ADSP21160芯片简要介绍
• 6.3 主要硬件模块介绍
• 6.3.1 测距处理模块
• 6.3.2 定时产生模块
• 6.3.3 定时驱动模块
• 6.3.4 VME控制器
• 6.3.5 21槽标准VME背板
• 6.3.6 自定义P0背板
• 6.3.7 自定义P2背板
• 6.4 测距系统设计
• 6.4.1 测距系统的主要功能及技术指标要求
• 6.4.2 测距系统的设备组成
• 6.4.3 测距系统的原理框图
• 6.4.4 距离跟踪回路设计
• 6.4.5 测距系统的软件构架设计
• 6.4.6 定时器设计
• 6.5 主要指标计算及仿真分析
• 6.5.1 测距回路仿真
• 6.5.2 测频回路仿真
• 6.5.2.1 视在频率估计修正
• 6.5.2.2 一维集改进法解频率模糊仿真
• 6.5.3 MTD测距随机误差计算
• 6.5.4 MTD测距捕获时间分析
• 6.5.5 定时精度分析
• 6.5.6 算法分配
• 7 结论
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况
• 致谢
• 参考文献