机载杂波抑制实时处理器的研制

论文摘要

本文系统地阐述了机载雷达杂波抑制的发展动态及其基本理论。详细分析总结了地物杂波频谱的组成特性与杂波中目标的特点。并在宽带的基础上,深入研究了机制雷达杂波抑制技术的实现及其在工程上的应用。首先,利用FFT 处理器来完成相干积累和窄带滤波。其次,对于主杂波中心和宽度,应用谱估计方法来实现。在由所有多普勒通道下不同距离单元相加后的总谱基础上,可以大致的估计主杂波的中心。工程上对杂波改善因子的要求已经给出,故可利用二分法来对主杂波的能量进行计算,从而求得主杂波谱宽所对应的多普勒通道号。再次,本文利用均值(ML)类单脉冲CFAR 进行目标有无的判断。最后,为了更精确的确定目标的方位信息,利用和差波束单脉冲比幅法进行了测角。本文选用了适合于高速实时信号处理的4 片通用DSP 芯片ADSP21160 为核心建立的处理机平台,来实现本文的整个工程。由于工程实现需要具有实时性的效果,在文中还进一步详细说明了实时处理技术的原理和应用,最终在文中选用了并行的处理技术。同时还分析了程序的优化,提出了一些由于DSP 芯片本身内存限制所带来的方法上的改进。上述的观点已经被仿真和实际的工程应用证实了它们的可行性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 机载雷达杂波抑制技术
• 1.3 并行处理技术的发展和现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 机载雷达地杂波与杂波抑制分析
• 2.1 机载前视雷达的回波谱分析
• 2.1.1 地杂波谱分析[2]
• 2.1.2 杂波中的目标
• 2.2 机载雷达杂波抑制分析
• 2.2.1 多脉冲积累[7]
• 2.2.2 FFT 杂波滤波器组[7]
• 2.2.3 杂波谱中心和宽度估计
• 2.3 均值（ML）类 CFAR 检测器
• 2.4 小结
• 第三章 基于硬件平台的实时杂波抑制处理系统方案论证
• 3.1 实时处理技术
• 3.1.1 实时的定义
• 3.1.2 进程结构
• 3.2 杂波抑制系统方案论证
• 3.2.1 DSP 芯片的选用
• 3.2.2 基于ADSP21160 的杂波抑制处理中FFT 算法的研究
• 3.3 硬件平台处理能力的论证
• 3.4 总结
• 第四章 基于硬件平台的杂波抑制处理系统实时的具体实现
• 4.1 在单片ADSP21160 上杂波抑制的实现与结果分析
• 4.1.1 主杂波中心估计和谱宽估计的实现
• 4.1.1.1 主杂波中心和谱宽估计的实现
• 4.1.1.2 结果分析
• 4.1.2 数据的存储与CFAR 的具体实时实现
• 4.1.2.1 数据的存储
• 4.1.2.2 CFAR 实时实现
• 4.1.3 程序的优化
• 4.2 在硬件平台上4 片DSP 实时杂波抑制的实现
• 4.3 杂波抑制与脉冲压缩系统及显示器的接口和最终的结果分析
• 4.3.1 杂波抑制与前后系统的接口
• 4.3.2 最终结果与结果分析
• 4.4 总结
• 第五章 单脉冲比幅法测角的分析与工程实现
• 5.1 单脉冲比幅法测角原理及工程上的应用实现
• 5.1.1 单脉冲比幅法测角原理
• 5.1.2 工程上的实现
• 5.2 总结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历与在攻读硕士学位过程中发表的文章