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《电子科技大学》 2009年
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超宽带雷达脉冲压缩信号数字产生方法研究

胡仕兵  
【摘要】: 超宽带(UWB)雷达是近年来兴起的一种新的雷达体制,它是雷达探测技术的主要发展方向之一,其研究和应用是雷达发展进程中一次质的飞跃。UWB雷达以其高距离分辨率、强穿透能力、低截获概率与强抗干扰性能在军事、民用等领域具有广泛而重要的应用前景,并得到人们日益关注。在UWB雷达技术的研究中,UWB雷达信号产生是一个关键且前沿的课题。本文以线性调频(LFM)信号为例,对UWB雷达脉冲压缩信号数字产生方法展开了系统而深入的研究。论文的主要工作和创新之处概括如下四大部分: 1.全面研究了用于雷达LFM脉压信号数字产生的单数位产生方法、直接数字频率合成(DDFS)方法和直接数字波形合成(DDWS)方法以及用于扩展频带的正交调制方法和固态倍频方法的工作原理和误差来源,并对各种方法的性能进行了系统的理论分析和计算机数值仿真。该项研究结论明确了UWB-LFM雷达脉压信号数字产生系统设计和研制工作的重点和方向,且是UWB雷达脉压信号源得以实现的理论基础。 2.研究了UWB雷达脉压信号数字产生系统误差来源及其影响问题。概括了UWB波形产生系统的各种误差来源,针对UWB波形系统的幅频和相频特性失真、UWB-LFM信号的时域畸变、LFM波形产生器的相位误差、LFM信号的调频非线性、LFM信号的相干性等问题分别建立了相应的数学模型,理论研究和计算机仿真分析了这些误差因素对产生信号性能的影响。该项研究成果为UWB雷达脉压信号产生系统的工程设计、性能分析、性能评估和性能优化提供了必要的理论依据和重要的经验参考。 3.系统地研究了UWB-LFM雷达脉压信号产生系统失真的数字补偿问题。建立了比较完善的UWB波形产生系统模型,基于线性系统理论和数字产生方法的灵活性、可靠性,分析了波形产生系统失真的数字补偿原理和可行性。对数字基带产生电路失真、正交调制器非理想性和倍频系统误差的数字校正方法依次进行了深入的理论推导和分析,并作了计算机仿真验证。该数字校正方法预失真补偿精确,但需要精确地测量出UWB波形产生系统中各个关键环节的传输函数。 4.研究了一种不需测量UWB雷达波形产生系统的传输函数而直接根据输出信号的失真情况对输入LFM信号进行时域数字预失真的校正方法,对该数字校正方法作了理论推导和计算机仿真验证。虽然该方法对产生信号失真情况的校正是近似的,但可以显著地改善输出信号的质量和性能,并能满足雷达系统的需求。该数字校正方法简单、方便,易于在工程实践中推广和应用。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN958

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 魏琳;李天池;杨刚;;基于DDWS的线性调频信号的产生[J];现代电子技术;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 韩晓东;孙国梁;邱朝阳;;一种超宽带LFM信号倍频方式产生系统的实现[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王国庆;宽带雷达直接解调原理与实时脉压技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田海山;微型化雷达信号产生、处理与存储技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 常文革;UWB SAR系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 王自力;S波段频率合成源的研制[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年03期
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9 魏福立;张华鹏;;具有快速锁定时间的新型低相噪频率合成技术[J];半导体技术;2006年05期
10 宋红江;尹哲;;Ku波段低相噪锁相介质振荡器[J];半导体技术;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨坡;黄显核;夏丹丹;;电荷泵锁相环环路滤波器的设计[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 韩金瑞;黄显核;;振荡器相位噪声的ADS仿真优化[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
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4 宋旭东;汪学刚;向敬成;;一种机载脉压体制雷达地面杂波模拟方法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 廖汉程;毛士艺;;SAR数字图像后处理系统的硬件与软件设计[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
6 甘荣兵;王建国;何川;;对合成孔径雷达的弹射式干扰性能分析[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 贺知明;向敬成;黄巍;;NMTI实现方法的仿真研究[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
8 黄桂根;高梅国;陶青长;戴乐;;线性调频信号在部分相关情况下的数字脉冲压缩分析[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 李源;彭定之;蔡英武;;逆合成孔径雷达干扰研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 黄艺毅;王军锋;刘兴钊;;双站ISAR成像算法的研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
5 刘科;高速任意波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
6 付在明;高速脉冲波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 王力宝;多输入多输出合成孔径雷达关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 王怀军;MIMO雷达成像算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 杨科锋;移变双基地SAR特性与成像方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 李金梁;箔条干扰的特性与雷达抗箔条技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 王立娜;(3+1)维KP与变系数KP方程的Backlund变换及其精确解[D];郑州大学;2010年
4 赵彦雷;FH/DS混合系统信号同步技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 舒宇;GPS软件接收机基带处理算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李秀东;DDS抑制杂散技术的研究[D];大连理工大学;2010年
7 罗卿莉;测绘困难区域星载干涉SAR基线估计与地理编码技术研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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9 张兰英;双通道宽带信号发生器的设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 陈伟声;用于圆光栅编码器电子细分方法研究[D];华南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟李林;;FPGA和ASIC设计特点及应用探讨[J];半导体技术;2006年07期
2 陈宁,费元春;高速数据采集系统中的孔径抖动[J];北京理工大学学报;2003年02期
3 邹林,汪学刚;400MHz高速数据采集系统的设计与实现[J];电讯技术;2004年04期
4 陈大海;郑立岗;吕幼新;;一种高效宽带数字接收机设计技术[J];电讯技术;2007年05期
5 曾斌;龙慧敏;;基于多相滤波的宽带数字接收机二次变频设计[J];电讯技术;2008年09期
6 王洪;吕幼新;汪学刚;刘磊;;宽带数字接收机的高效FPGA设计[J];电子科技大学学报;2008年03期
7 王凡;王岩飞;李和平;;基于DDWS技术数字基带信号的产生与主要误差分析[J];电子测量技术;2008年08期
8 邱军海;宋杰;关键;唐小明;;一种基于FPGA技术的雷达线性调频信号的实现方法[J];电子工程师;2006年09期
9 吴建斌 ,田茂;基于DDS/PLL的宽带雷达信号产生系统[J];电子技术;2003年01期
10 林海虹,刘慧;CF卡与双核DSP的实现[J];电子技术应用;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李坡;宿绍莹;陈曾平;;正交数字下变频中高速FIR滤波器实现技术研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 李衍忠;超宽带脉压雷达信号产生系统研究[D];电子科技大学;2000年
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3 常文革;UWB SAR系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2001年
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6 李玉生;超高速并行采样模拟/数字转换的研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 张旭峰;多传感器车载战场感知系统若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐红伟;高速数据采集记录装置研制[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 孙素平;基于DDS技术信号发生器的研究与设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 徐坚;机载SAR实时信号处理机研制[D];电子科技大学;2001年
4 上官晋太;反辐射导弹导引头信号处理机的设计[D];西安电子科技大学;2002年
5 李敏杰;高速CF卡阵列固态存储技术的接口逻辑仿真分析[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
6 杨钧智;基于ADSP-21161的导引头信号处理系统研究、设计与实现[D];国防科学技术大学;2003年
7 齐恒;高性能DDWS雷达信号发生器的设计与实现[D];浙江大学;2005年
8 李嵬;宽带实时脉冲压缩系统的研制[D];电子科技大学;2005年
9 徐新;数字接收机中I/Q解调算法的研究[D];电子科技大学;2005年
10 崔鹏;LFM脉冲压缩系统设计技术研究[D];南京理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨震;郑思龙;王成;;线性调频信号产生方法研究[J];价值工程;2012年25期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴怡;基于线性调频信号的超声检测技术研究[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 宋景唯;线性度对线性调频雷达距离分辨力的影响[J];电子科技大学学报;1992年02期
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6 张直中;;合成孔径雷达遥感技术及其应用[J];电子工程师;1997年04期
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8 李笑郁,毛士艺;分支阻断干涉SAR相位展开算法的解析与实现[J];电子学报;2001年S1期
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10 陆必应,周智敏,宋千;一种正交解调超宽带接收系统幅相误差实时校正方法[J];国防科技大学学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李衍忠;超宽带脉压雷达信号产生系统研究[D];电子科技大学;2000年
2 穆冬;干涉合成孔径雷达成像技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
3 徐庆;信号设计及高分辨雷达目标信息提取技术研究[D];电子科技大学;2002年
4 姒强;一种基于中频采样的雷达数字波形产生方法研究[D];电子科技大学;2003年
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1 师瑞荣;机载SAR干涉成像算法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
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2 那云虓;基于小波变换的线性调频信号模型辨识[J];现代雷达;2004年08期
3 杨斌,陈辅新,向敬成;多信号体制脉冲压缩系统研究[J];系统工程与电子技术;1999年09期
4 宋立众,蒋明,孟宪德,乔晓林;极化捷变LFM脉冲压缩信号的相关检测[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2004年06期
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10 邱丽原;;线性调频信号脉冲压缩仿真与分析[J];电子科技;2011年07期
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7 王金敏;韩永辉;周永旭;李乃华;;双螺杆泵试验系统管路设计及数据采集误差分析[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 魏可惠;于勇;;惯性仪表测速定位误差分析[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年
9 王志;谢华锟;王贵成;;锥齿轮测量新方法的误差分析[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
10 王晋生;蔡光起;原所先;胡明;史家顺;;基于微分变换的机器人误差分析[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年
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2 ;无线覆盖 实时交流[N];中国计算机报;2006年
3 本报记者 武汉;我走进了联合国总部[N];网络世界;2001年
4 记者 余延青 通讯员 张敏;好企业很俏 好学生很挑[N];嘉兴日报;2009年
5 记者段裕祥;桂林电子科大隆重举行建校50周年庆典[N];桂林日报;2010年
6 记者 陈娟;市领导到桂林电科大调研[N];桂林日报;2009年
7 记者 陈张;桂林电子科技大学举行更名庆典[N];桂林日报;2006年
8 何必会;杭州电子科技大学援助查证细菌战[N];金华日报;2007年
9 记者 李云波通讯员 王源林;欲让企业来校“相”人才[N];桂林日报;2008年
10 宋跃 王祥明;电子科大:IT人才的摇篮[N];中国电子报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡仕兵;超宽带雷达脉冲压缩信号数字产生方法研究[D];电子科技大学;2009年
2 万永伦;宽带雷达信号产生与处理技术研究[D];电子科技大学;2007年
3 武剑辉;多波形频域数字脉冲压缩系统的研究[D];电子科技大学;2001年
4 曾斌;分布式卫星SAR慢动目标检测及关键技术研究[D];电子科技大学;2006年
5 朱迪;星载降水雷达超低副瓣脉冲压缩算法的研究与实现[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
6 汪玲;非平稳雷达信号多参量估计方法研究[D];电子科技大学;2007年
7 姒强;一种基于中频采样的雷达数字波形产生方法研究[D];电子科技大学;2003年
8 伍波;1.5μm掺铒窄线宽光纤激光器研究[D];电子科技大学;2007年
9 孙长贵;数字化技术在毫米波高分辨雷达中的应用研究[D];南京理工大学;2006年
10 师君;双基地SAR与线阵SAR原理及成像技术研究[D];电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁智泉;线性调频信号的脉冲压缩系统设计与FPGA实现[D];电子科技大学;2007年
2 鄢勃;基于DDS技术的通用LFM信号产生系统研究与实现[D];电子科技大学;2005年
3 李青;线性调频源及脉冲压缩技术的研究[D];西安电子科技大学;2008年
4 曹俊文;宽带实时脉冲压缩技术研究与实现[D];华中科技大学;2008年
5 戎军;多波形脉冲压缩研究与实现[D];电子科技大学;2004年
6 王博;基于ADSP21160的宽带雷达脉冲压缩实时处理研究[D];电子科技大学;2004年
7 娄朝辉;线性调频脉冲压缩系统设计[D];西安电子科技大学;2008年
8 陈岳明;线性调频脉冲压缩相关技术研究[D];华中科技大学;2008年
9 姜波;线性调频脉冲压缩雷达视频目标模拟信号的产生[D];国防科学技术大学;2003年
10 张斌;中频采样数字脉冲压缩实现技术[D];电子科技大学;2006年
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