用于多波束引导系统的弱信号检测及工程实现

论文摘要

随着远程预警和空间探测技术的不断发展，弱信号检测，即低信噪比信号检测成为目标检测、跟踪的一个重要研究方向。本论文是基于某多波束弱信号检测系统，对阵列接收到的低信噪比目标进行检测、跟踪，并开发了相应的基于FPGA的片上系统，完成了弱信号检测。本论文主要研究内容如下：1.介绍了弱信号检测理论的研究背景，然后给出了五种弱信号检测方法，并基于matlab平台分别进行了仿真实验和性能分析。2.在理论上研究了恒虚警理论及其FPGA实现原理，对五种检测方法分别进行了恒虚警检测及FPGA实现。3.重点分析了多波束弱信号检测和引导系统的总体硬件结构，并针对实际实验环境进行了算法方案及实际系统实现构架上的改进，采用最小二乘算法实现了对目标的跟踪。此外还给出了FPGA设计及应用过程中遇到的问题及解决方法和注意事项。通过方案设计、硬件搭建及调试，论证了基于FPGA的弱信号检测和引导系统的可行性和实用性，对工程生产具有借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 论文研究的内容与安排
• 第二章 弱信号检测基本理论
• 2.1 线性调频信号概述
• 2.2 弱信号检测基本方法
• 2.2.1 时域积累检测法
• 2.2.2 频域能量积累法
• 2.2.3 脉冲压缩检测法
• 2.2.4 窗匹配检测法
• 2.2.5 自相关和多重自相关检测法
• 2.3 本章小结
• 第三章 恒虚警率检测及其 FPGA 实现
• 3.1 信号的恒虚警率检测概论
• 3.1.1 信号恒虚警率检测的必要性
• 3.1.2 信号恒虚警率检测的分类
• 3.2 噪声环境中信号的自动门限检测
• 3.3 弱信号检测的虚警率仿真
• 3.4 弱信号检测及恒虚警处理的 FPGA 实现
• 3.5 本章小结
• 第四章 多波束引导系统设计及其 FPGA 实现
• 4.1 多波束引导系统介绍
• 4.2 多波束天线系统和伺服系统
• 4.2.1 多波束天线系统
• 4.2.2 伺服系统
• 4.3 弱信号检测系统及其 FPGA 实现
• 4.3.1 偏焦波束弱信号检测板主要模块
• 4.3.2 综合信号处理板主要模块
• 4.4 FPGA 开发逻辑分析工具介绍
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士在读期间的研究成果