线性调频雷达信号处理论文-高星

线性调频雷达信号处理论文-高星

导读:本文包含了线性调频雷达信号处理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:现场可编程门阵列,线性调频连续波雷达,信号处理

线性调频雷达信号处理论文文献综述

高星[1](2019)在《基于FPGA的线性调频连续波雷达信号处理设计与实现》一文中研究指出介绍了连续波雷达信号处理的现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,分析了线性调频连续波信号处理算法,设计了一种基于FPGA的信号处理方法,通过SignalTapⅡ仿真,证明了其有效性。(本文来源于《舰船电子对抗》期刊2019年01期)

别静[2](2018)在《线性调频连续波雷达信号处理及其GPU实现》一文中研究指出线性调频连续波(LFMCW)雷达在早期无论是理论基础的研究还是关键技术的发展都远远不及脉冲雷达,导致其应用领域受到极大的限制。然而近年来,LFMCW雷达由于其体制特性在近距离目标探测中表现卓着,逐渐吸引了大批业内科研人员的关注。同时,随着数字信号处理器件性能的飞速提升以及高速数字信号处理技术日新月异的发展,LFMCW雷达关键理论与技术的研究也迈入了全新的发展阶段。本文针对LFMCW雷达信号处理算法及其并行实现技术展开一系列研究。首先,在了解了LFMCW雷达的发展历程、研究现状及其主要优势和弊端的基础上,介绍了LFMCW雷达的系统结构。通过对单个周期的锯齿形LFMCW信号的详细推导和研究发现,目标回波差拍信号的频谱峰值对应的中心频率包含着待检测目标的距离和速度信息,但是距离-速度耦合问题的存在导致无法准确估计目标的真实距离信息。而对多个周期的锯齿形LFMCW进行信号分析可知,运动目标回波差拍信号的频谱峰值会随着调频周期数的增加呈余弦包络变化,该结论为解决距离-速度耦合问题提供了理论支撑。此外,进一步分析了锯齿形LFMCW雷达的探测性能。然后,通过上一章的信号分析,给出了LFMCW雷达目标参数估计的完整信号处理方案。我们对相邻调频周期的目标回波差拍信号频谱进行相减作差来抑制固定杂波,从而实现动目标显示(MTI)。在MTI的基础上,利用快速傅里叶变换(FFT)等效实现多普勒滤波器组来进行动目标检测(MTD),从而达到多周期信号积累和测速的目的。再通过恒虚警(CFAR)目标检测、二次排序选大、点迹凝聚处理和距离多普勒补偿等一系列综合目标检测方法来提取待测目标的参数信息,并针对多组不同参数特征的目标,通过仿真实验对提出的LFMCW雷达信号处理算法的估计性能进行了验证和分析。最后,提出了基于GPU的LFMCW雷达信号处理算法的并行实现技术。先对GPU和CUDA进行了简单介绍,然后详细讨论了LFMCW雷达信号处理中的加窗FFT、MTI、MTD、CFAR和二次排序选大等关键算法在CUDA架构下的并行实现过程,并采用多组仿真数据在不同的软件及硬件平台上实现了LFMCW雷达信号处理算法。通过对目标参数的估计结果和处理算法运行时间的对比分析可以发现,GPU比CPU具有更强大的数据处理和更高效的并行计算能力,从而能够极大地提高大运算量条件下系统的实时性和有效性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

潘世伟[3](2018)在《线性调频连续波雷达信号处理算法研究与实现》一文中研究指出线性调频连续波雷达由于具备无探测盲区、距离分辨率高、发射功率低、结构简单等特点,并且随着理论研究深入、雷达应用技术提高,近年来线性调频连续波雷达被越来越广泛应用于无人机、汽车等军事和民用领域。本文首先分析和介绍线性调频连续波雷达基本原理。随后针对差频频率估计问题,提出一种基于Rife算法和Jacobsen算法的联合频率估计算法,不但提高频率估计性能并且以较少计算量保证信号处理实时性。其次基于相位测角方法和全相位FFT算法实现目标方位角参数较为准确的探测。最后本文给出变周期对称叁角形线性调频连续波雷达完整算法实现流程,主要包括加窗FFT、恒虚警检测、联合频率估计、多目标匹配等,实现多目标测距、测速和测角。通过Matlab仿真验证算法结果具备较高的准确性。本文还设计和开发了一种基于FPGA和DSP的雷达数字信号处理板,主要包括FPGA模块电路、DSP模块电路、四通道AD采样模块电路、以太网通信模块电路以及电源、时钟等辅助电路,并且完成了主要功能模块程序开发和基本调试。最后将线性调频连续波雷达信号处理算法通过DSP实现,验证算法够实现多目标实时探测,具有较高的应用价值。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2018-05-01)

洪汝佳[4](2017)在《宽带线性调频雷达信号处理与参数估计研究》一文中研究指出高距离分辨率雷达,具有距离分辨率高和抗干扰性能强等优点。宽带线性调频(LFM)信号为高距离分辨率雷达常采用的信号,针对宽带线性调频信号雷达进行高精度测距测速算法的研究对于目标跟踪、目标成像和目标识别等研究具有重要意义。本文围绕宽带线性调频雷达信号的失真校正与运动参数估计问题,开展了以下几个方面研究工作:(1)深入研究宽带线性调频信号的回波信号模型与失真信号模型。对传统失真校正算法与现有失真校正算法进行了研究分析,提出了一种频域失真校正算法,通过仿真实验与实测数据进行了验证。(2)通过对传统运动参数估计算法进行分析,指出传统参数估计算法存在的问题。对近年来出现的参数估计算法进行介绍与分析,这些方法通常应用于匹配滤波回波信号或未脉压接收回波信号,而不适用于宽带雷达系统常采用的去斜回波信号。对此,本文提出一种基于去斜回波信号的瞬时速度估计与快速加速度估计算法,并对算法的性能进行了理论分析,推导了算法的理论均方根误差下限。通过仿真实验对本文算法与现有方法进行对比分析,并通过实测数据进行验证。(3)对本文提出的瞬时速度估计在实际应用中存在计算量较大问题,采用正弦波频率估计算法进行参数估计可减小计算量;针对正弦波频率估计,本文提出一种正弦波频率估计优化算法,可以在保证算法估计性能的前提下,有效降低正弦波频率估计算法的计算量。仿真实验结果验证了该优化算法的有效性。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-06-30)

刘贺[5](2016)在《线性调频连续波雷达信号处理研究及数据分析》一文中研究指出数字信号处理技术的快速发展,促进了线性调频连续波雷达在军事和民用中的应用。线性调频连续波雷达具有无距离盲区、结构简单、发射功率较低等优点,在近距离目标检测中有着较大的优势。本文首先分析了线性调频连续波雷达的系统结构,在推导并分析锯齿波线性调频信号和对称叁角线性调频信号的基础上,对两种不同调频方式下的回波差拍信号特性进行分析。根据运动目标和静止目标的回波差拍信号在频域上的不同,研究了线性调频连续波雷达的动目标显示技术,同时利用多周期信号进行相干积累,提高信噪比。本文重点研究了利用信号的多普勒维来区分不同速度目标的动目标检测技术。在距离维上,通常使用快速傅里叶变换(FFT)进行频域分析,而快速傅里叶变换的复杂度随样本个数的增加而增加,在样本个数较大时不利于实时处理,鉴于目标个数对应频域中尖锐谱峰的个数,通常目标的个数有限使信号的频域具有稀疏性,因此提出采用稀疏傅里叶变换(SFT)对距离维测距过程进行优化,降低傅里叶变换的复杂度,加快系统处理速度,同时本文在对稀疏傅里叶变换理论研究的基础上,分析了不同条件参数下对稀疏傅里叶变换重构结果的影响,通过仿真给出了在使用稀疏傅里叶变换时不同参数设置的结果。本文最后在基于ZYNQ的收发系统下,模拟线性调频连续波雷达的收发过程,并对系统的各个模块功能进行了说明;通过选取实际场景进行运动目标的测试,对采集到的回波数据进行混频、低通后进行处理并分析,结合实际系统分析了影响最终检测性能的关键因素,为线性调频连续波雷达的工程应用提供了有利的支撑。在对实测数据处理时,本文研究并分析了采用稀疏傅里叶变换在实际系统数据处理过程中的可优化部分,并对处理过程中的问题进行研究来说明稀疏傅里叶变换在实测数据处理的可行性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-05-27)

周达[6](2016)在《基于线性调频波的车载雷达信号处理算法研究》一文中研究指出伴随着人民物质生活水平的不断改善,大家的出行变得越来越方便,经济水平的改善在给出行带来方便的同时也会引起一些灾难性的问题,即交通事件的发生率逐年增多,当今车载防碰雷达的推广可以在一定程度上降低交通事件的产生率。车载雷达的核心是目标匹配算法,因此目标匹配算法的优良对车载雷达防碰性能的优良意义重大,目标匹配算法被看作是雷达信号处理的关键环节,已越来越收到研究者们的青睐。科学技术的发展给硬件、算法和计算机性能方面带来了巨大进步的同时,也在不断地给目标匹配带来巨大的挑战。所以,在国防建设、航空宇航以及其他的各个领域中,各种新的技术不断被应用到目标匹配中来以适应更加复杂的环境和应用。本文结合车载雷达目标匹配的工程实践,从工程应用的角度分析了其中的涉及的关键技术。本文结合线性调频连续波(LFMCW:Linear Frequency-modulated Continuous Ware)雷达信息处理方法和硬件实现方面的有关研究,依照LFMCW雷达系统的指标要求,要做的工作是完成车载雷达信息处理系统相关的研究与设计,文中提出多目标环境下距离速度耦合问题并介绍新的匹配算法来去耦合,最后对车载雷达系统的硬件实现进行了介绍,并在一定的复杂环境下对匹配算法进行性能测试并进行测试结果分析。本文具体内容安排及成果如下所示:1.对本论文的课题研究背景与研究意义做了简单介绍,同时也介绍了LFMCW雷达及雷达数字信号处理的研究情况,不但介绍了国内的发展状况,而且也介绍了国外的发展状况。2.简单介绍了信号处理系统功能,此外还设计了雷达系统主要指标,接着介绍了信号处理系统硬件要求,最后完成了信号处理系统总体设计。3.重点是分析有序统计类恒虚警算法的基本原理并在其基础上对其进行了一些改进。4.在复杂环境下提出多目标匹配算法,对算法流程进行设计并完成算法仿真与结果分析。5.结合车载雷达系统的总体架构对其进行硬件实现。6.在实际环境下对雷达系统进行测试并分析,重点是测试车载雷达是否有多目标检测和跟踪能力,即测试第四章介绍的多目标匹配算法的有效性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-05-08)

孙疆涛[7](2014)在《线性调频连续波雷达信号处理算法研究与硬件实现》一文中研究指出线性调频连续波雷达发射线性调频信号,在去除距离速度耦合的情况下可以准确地测出目标的距离、速度等信息,具有多目标成像的能力,并且具有无距离盲区、高距离分辨率、低发射功率、结构简单等优点。线性调频连续波雷达的这些特点与现代社会对雷达的需要非常匹配,因此受到广泛的关注,其理论研究、关键技术和应用得到了迅速发展,取得的成效也越来越显着,被越来越广泛地应用到了军事与民用领域。目前,LFMCW雷达信号处理的研究热点主要集中在目标检测与参数估计、运动目标距离速度去耦合方法的研究等方面,所以对线性调频连续波雷达的研究具有非常重大的现实意义。本文首先对多周期锯齿线性调频连续波雷达的工作原理、测速测距以及解速度距离耦合的方法进行了分析与推导,并通过数据仿真进行了定量分析,同时对线性调频连续波雷达的信号处理流程与相关关键算法进行了分析研究。并在此基础上,设计出了DSP+FPGA的硬件处理平台,并对硬件平台各个模块的配置与功能进行了详细的分析。其次,根据线性调频连续波雷达的理论研究与硬件处理平台,对整个处理算法进行了功能测试,主要包括动目标显示模块,反异步干扰,动目标检测以及恒虚警检测等模块。通过对硬件模块的调试,以及信号处理算法的功能测试,表明了处理算法、硬件平台设计以及整个处理方案与流程,且各项指标都满足舰载导航雷达的设计要求与指标。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-11-01)

李伟[8](2014)在《锯齿形线性调频连续波雷达信号处理系统的研制》一文中研究指出锯齿形线性调频连续波雷达是以对外不断辐射连续电磁波信号来获得运动目标速度和距离信息的系统,具有不存在距离盲区、易获得非常高距离的分辨率、发射功率低、抗截获能力强的特点,超过其它形式调制连续波的优势。无论是在军事领域,导弹精密末制导及雷达引信设置;还是在民用方面,探地雷达等;线性调频连续波雷达都有着广泛的应用。本文首先研究了锯齿形连续波雷达的工作原理,且分别对锯齿形线性调频连续波雷达接收的单周期回波信号和多周期回波信号进行了详细分析,并定量分析了距离-耦合问题对最终系统处理的结果所产生的影响,同时也对雷达信号处理系统的结构进行了分析研究。在这基础上,设计了FPGA+DSP协调处理架构的雷达信号处理系统,包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块等叁个模块。硬件设计部分包括AD数据采集控制电路、信号调理电路、FPGA和DSP配置存储电路、以太网通信电路、串口通信模块、系统电源电路以及系统时钟电路等电路设计。软件设计部分包括数字下变频模块、有限冲激响应滤波器模块、FFT模块等雷达信号处理模块等模块设计,以及包括以太网通信模块、串行接口、FPGA与DSP链路口模块在内的数据通信模块设计。通过对实际处理板卡的硬件、数据采集模块和以太网通信模块的测试结果进行分析,各项指标都很好的满足了项目预期的要求,因此能够应用于舰载雷达信号处理系统中。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-11-01)

李南[9](2012)在《线性调频连续波雷达信号处理研究》一文中研究指出线性调频连续波雷达具有发射峰值功率低、无距离盲区、时宽带宽积大、高距离分辨率、低截获概率性能、重量轻、体积小、结构简单、造价低等方面的优点,特别适合应用于战场侦察、舰艇对海搜索、战术导航、火炮校准、野战防空监视等领域,近年来受到国内外广泛关注,有关其理论、关键技术得到了飞速的发展。本文首先介绍了线性调频连续波雷达信号(包括锯齿波线性调频连续波信号和叁角波线性调频连续波信号)的工作原理,分析了回波差拍信号的特点,进一步阐明其测距与测速原理。通过仿真,分析了线性调频连续波信号的模糊函数,距离分辨力和速度分辨力。在理论分析的基础上,通过仿真雷达信号,实现了雷达系统测距和测速的过程,为之后进一步的研究打下了坚定的理论基础。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-12-09)

任雪峰,逄勃,孟庆鹏[10](2012)在《线性调频与相位编码混合雷达信号处理仿真》一文中研究指出为了保证雷达系统能够在复杂的电磁环境中有效地工作,雷达信号的选择尤为重要。本文采用线性调频信号与相位编码信号相结合的码内线性调频信号作为雷达信号,针对这个信号进行了整个雷达信号处理的仿真。仿真结果表明,码内线性调频信号具有较好的抗干扰的特性。(本文来源于《雷达与对抗》期刊2012年01期)

线性调频雷达信号处理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

线性调频连续波(LFMCW)雷达在早期无论是理论基础的研究还是关键技术的发展都远远不及脉冲雷达,导致其应用领域受到极大的限制。然而近年来,LFMCW雷达由于其体制特性在近距离目标探测中表现卓着,逐渐吸引了大批业内科研人员的关注。同时,随着数字信号处理器件性能的飞速提升以及高速数字信号处理技术日新月异的发展,LFMCW雷达关键理论与技术的研究也迈入了全新的发展阶段。本文针对LFMCW雷达信号处理算法及其并行实现技术展开一系列研究。首先,在了解了LFMCW雷达的发展历程、研究现状及其主要优势和弊端的基础上,介绍了LFMCW雷达的系统结构。通过对单个周期的锯齿形LFMCW信号的详细推导和研究发现,目标回波差拍信号的频谱峰值对应的中心频率包含着待检测目标的距离和速度信息,但是距离-速度耦合问题的存在导致无法准确估计目标的真实距离信息。而对多个周期的锯齿形LFMCW进行信号分析可知,运动目标回波差拍信号的频谱峰值会随着调频周期数的增加呈余弦包络变化,该结论为解决距离-速度耦合问题提供了理论支撑。此外,进一步分析了锯齿形LFMCW雷达的探测性能。然后,通过上一章的信号分析,给出了LFMCW雷达目标参数估计的完整信号处理方案。我们对相邻调频周期的目标回波差拍信号频谱进行相减作差来抑制固定杂波,从而实现动目标显示(MTI)。在MTI的基础上,利用快速傅里叶变换(FFT)等效实现多普勒滤波器组来进行动目标检测(MTD),从而达到多周期信号积累和测速的目的。再通过恒虚警(CFAR)目标检测、二次排序选大、点迹凝聚处理和距离多普勒补偿等一系列综合目标检测方法来提取待测目标的参数信息,并针对多组不同参数特征的目标,通过仿真实验对提出的LFMCW雷达信号处理算法的估计性能进行了验证和分析。最后,提出了基于GPU的LFMCW雷达信号处理算法的并行实现技术。先对GPU和CUDA进行了简单介绍,然后详细讨论了LFMCW雷达信号处理中的加窗FFT、MTI、MTD、CFAR和二次排序选大等关键算法在CUDA架构下的并行实现过程,并采用多组仿真数据在不同的软件及硬件平台上实现了LFMCW雷达信号处理算法。通过对目标参数的估计结果和处理算法运行时间的对比分析可以发现,GPU比CPU具有更强大的数据处理和更高效的并行计算能力,从而能够极大地提高大运算量条件下系统的实时性和有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

线性调频雷达信号处理论文参考文献

[1].高星.基于FPGA的线性调频连续波雷达信号处理设计与实现[J].舰船电子对抗.2019

[2].别静.线性调频连续波雷达信号处理及其GPU实现[D].西安电子科技大学.2018

[3].潘世伟.线性调频连续波雷达信号处理算法研究与实现[D].南京信息工程大学.2018

[4].洪汝佳.宽带线性调频雷达信号处理与参数估计研究[D].厦门大学.2017

[5].刘贺.线性调频连续波雷达信号处理研究及数据分析[D].西南交通大学.2016

[6].周达.基于线性调频波的车载雷达信号处理算法研究[D].电子科技大学.2016

[7].孙疆涛.线性调频连续波雷达信号处理算法研究与硬件实现[D].西安电子科技大学.2014

[8].李伟.锯齿形线性调频连续波雷达信号处理系统的研制[D].西安电子科技大学.2014

[9].李南.线性调频连续波雷达信号处理研究[D].西安电子科技大学.2012

[10].任雪峰,逄勃,孟庆鹏.线性调频与相位编码混合雷达信号处理仿真[J].雷达与对抗.2012

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