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伪码调相中断连续波雷达的信号处理系统设计及FPGA实现

赵红伟  
【摘要】:在现代高技术战争中,以雷达为代表的战场感知系统,对战争的胜负起着不可估量的作用。近程地面侦察雷达能够对入侵方的坦克、装甲车辆、步兵等地面活动目标进行全天候的监视。而伪码调相中断连续波雷达结合了脉冲多普勒雷达和伪码调相连续波雷达的优势,克服了连续波雷达发射泄漏的缺点,有效地提升了地面侦察雷达的性能,是国内外研究的热点。 论文首先对常用的伪随机码的自相关特性进行了分析,建立了伪码调相中断连续波雷达的目标回波模型,在此基础上仿真分析了伪码调相中断连续波信号的模糊函数图。其次,设计了满足雷达性能要求且适合FPGA实现的信号处理算法,包括数字下变频、杂波抑制、匹配滤波及旁瓣抑制、距离门重排、多普勒滤波、功率谱估计等处理模块,并利用MATLAB仿真工具对处理算法的功能和性能进行了评估。再次,在信号处理硬件平台的Altera EP3SE110上实现了该信号处理算法,并进行了测试。测试表明本文设计的算法可以正确地检测到目标并得到目标的距离、速度、强度等信息。最后,讨论了伪码调相中断连续波雷达的多普勒补偿技术,在对常用的普勒补偿技术分析的基础上,设计实现了基于FPGA的补偿方法,并完成了该方法在信号处理硬件平台上的功能测试,验证了该方法的正确性。


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