论文摘要
现代雷达系统广泛采用脉冲压缩技术,在确保雷达作用距离和速度分辨力的前提下,采用大时带积脉冲压缩信号,提高距离分辨力。随着硬件发展水平的的不断提高,雷达接收机数字化提前至中频成为可能。正交插值与脉冲压缩如按照常规方法来处理,即先进行正交插值,之后再在基带进行脉冲压缩,则总的运算量很大,给DSP芯片带来很大的压力。本文主要研究了几种脉冲压缩信号的基本性能,对脉压的旁瓣抑制、多谱勒特性做了简要分析,提出了一些改进方法与措施;同时详细分析了正交插值与脉冲压缩信号处理,基于对运算量的考虑,提出了一些新的处理结构并进行了验证。本文完成的主要工作和创新之处有:（1）详细分析了几种脉冲压缩信号的性能,着重分析了调频信号的调频斜率对脉压的影响,同时提出了一种具有大的多谱勒容限的的多相编码脉压信号及一种超低旁瓣脉冲压缩方法。（2）详细分析了正交插值与脉冲压缩合成算法的原理,并在此基础上提出了进一步改进这种合成算法的方法,并与常规处理结构及合成处理结构详细比较了性能及运算量。（3）通过仿真模拟回波信号,产生了带宽为1.3MHz,时宽在30μs-100μs间,载频为30MHz的中频脉压回波信号,并对其进行了频域的正交插值与脉冲压缩的仿真及分析。（4）在一块ADSP-TS203的实验信号处理板上完成了对多种信号的正交插值与脉冲压缩,调试并把输出数据显示出来,通过和仿真结果对比,证明了该算法的有效性。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究背景和意义1.2 脉冲压缩技术1.3 本文内容安排第二章 雷达信号处理基本理论2.1 最佳处理与匹配滤波2.2 模糊函数与分辨理论2.3 雷达信号的恒虚警率处理2.4 正交插值介绍2.4.1 低通滤波法2.4.2 希尔伯特滤波法2.4.3 插值滤波法2.4.4 频域方法2.4.5 基于多相滤波的正交插值2.5 本章小结第三章 脉冲压缩信号分析及研究3.1 概述3.2 线性调频信号3.2.1 LFM信号的时域频域分析3.2.2 LFM信号频域脉压性能分析3.2.3 LFM信号距离旁瓣抑制方法3.2.4 正负调频斜率对脉压的影响3.3 非线性调频信号（NLFM）3.3.1 NLFM信号的产生3.3.2 NLFM信号的特征及其频域脉压性能3.4 相位编码信号（PHC）3.4.1 二相编码信号分析3.4.2 二相编码脉冲压缩雷达的旁瓣抑制方法3.4.3 一种多谱勒不敏感多相编码信号3.5 一种超低旁瓣脉冲压缩方法3.5.1 超低旁瓣脉冲压缩的基本思想3.5.2 仿真证明3.5.3 矩形函数长度的选择3.5.4 说明3.6 本章小结第四章 正交插值与脉冲压缩的合成处理4.1 正交插值与脉冲压缩合成处理4.2 正交插值与脉冲压缩合成处理的进一步改进4.3 仿真及运算量比较4.3.1 采样率的确定4.3.2 数字低通滤波器的设计4.3.4 脉压滤波器的设计4.3.5 最终仿真结果及性能比较4.3.6 运算量比较4.4 本章小结第五章 DSP实现5.1 分段重叠卷积（重叠保留法）5.2 硬件平台介绍5.2.1 TS203介绍5.2.2 JTAG链的设计5.2.3 电源管理及上电时序电路的设计5.2.4 硬件结构5.3 实时性分析5.4 软件流程框图5.5 程序编写5.5.1 系统初始化5.5.2 DMA中断设置5.5.3 前端数据处理5.5.4 数据转换和分段5.5.5 FFT-IFFT的实现5.5.6 频谱搬移和滤波5.5.7 脉压滤波因子的选择5.6 程序优化5.6.1 TigerSHARC指令特点5.6.2 数据的存储5.6.3 指令的优化5.7 测试结果5.8 本章小结第六章 结束语致谢参考文献在学期间的研究成果
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