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多频连续波测距雷达关键理论、算法的研究及软硬件设计

作　者: 许邦建
导　师: 皇甫堪
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 多抽样率信号处理直接数字频率合成多频连续波雷达多项式逼近参差频差多散射中心低空测距
分类号: TN957.52
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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引　用: 11次
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内容摘要

基于数字化技术的多频连续波测距雷达是目前测距雷达体系结构的一次比较大的革新。它潜在的用途包括靶场测量、电子战等诸多方面。对这种雷达的理论算法、软硬件体系结构进行深入研究，是非常有意义的。本论文的所有工作都是围绕多频连续波测距的理论和算法问题，以及雷达系统软硬件系统的设计工作而展开。在本文工作的第一大部分，我们针对现在信号处理数字化的现实，提出了离散采样下，固定双频测距和基于变频技术的多频测距的测距算法，主要包括基于FFT的比相算法、解参差测距模糊的快速算法。在相关理论上，我们提出了FFT比相的性能指标计算公式、FFT比相下测距结果与目标实际位置之间的对应关系、补零和单通道下的FFT比相结果。另外，我们还给出了参差比相测距正确解模糊的条件以及参差测距下的性能公式；提出了决定参差参数取值的约束条件；给出了多散射中心目标和低空目标的多频连续波测距性能的结论。本部分主要包括论文的第二、三、四、五章。在本文工作的第二大部分，我们结合最新的软件无线电技术，在原有的连续波测速雷达技术基础上，进行了系统结构创新，给出了符合现代技术特点的全数字化的系统软硬件设计。在此处，我们提出了基于DDS技术的雷达信号源以及基于多抽样率思想的全数字化终端。本部分主要包括论文的第六章。在本文工作的第三大部分，我们对第一大部分所讨论的理论问题范围进行了扩展，讨论了在单次观测期间目标非线性运动对多频连续波测距的影响，给出了对目标非线性运动进行多项式逼近的最佳阶数。这种多项式逼近对测距结果的最大影响的结论，也在此部分一并给出。本部分主要包括论文的第七章。在论文的最后我们对全文进行了总结，并且指出了一步研究探索的方向。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
第一章绪论  6-15
  §1．1 多频连续波雷达研究的背景与现状  6-9
  §1．2 多频连续波测距模型及主要研究问题  9-13
  §1．3 本文主要研究内容与贡献  13-15
第二章频率固定的双频比相测距  15-37
  §2．1 引言  15-16
  §2．2 比相的方法选择  16
  §2．3 FFT比相算法  16-23
  §2．4 FFT比相的误差  23-27
  §2．5 几点讨论  27-32
  §2．6 计算机仿真结果  32-36
  §2．7 本章小结  36-37
第三章多频下的比相测距  37-53
  §3．1 多频连续波测距雷达的变频体制概述  37-41
  §3．2 参差频差体制及噪扰下的测距问题  41-52
  §3．3 本章小结  52-53
第四章参差变频体制下的快速解模糊算法  53-61
  §4．1 引言  53
  §4．2 问题的数学模型与求解准则的确立  53-54
  §4．3 M维全局搜索算法的计算量分析  54-56
  §4．4 基于（M-1）维搜索的快速解模糊算法  56-57
  §4．5 基于1维主搜索—（M-1）维从搜索的快速解模糊算法  57-59
  §4．6 几种算法计算量的理论数值及计算机仿真结果比较  59-60
  §4．7 本章小结  60-61
第五章多散射中心目标及低空目标的测距性能  61-73
  §5．1 问题的研究背景  61
  §5．2 多散射中心对目标测距性能影响的分析  61-68
  §5．3 低空目标测距性能分析  68-70
  §5．4 讨论  70-72
  §5．5 本章小结  72-73
第六章多频连续波测距雷达的软硬件系统设计  73-87
  §6．1 多频连续波雷达硬件系统设计  73-81
  §6．2 多频连续波雷达软件系统设计  81-86
  §6．3 本章小结  86-87
第七章多频连续波测距中目标运动的非线性问题  87-93
  §7．1 问题概述  87-88
  §7．2 多频连续比雷达中目标非线性运动的PPS建模及定阶问题  88-90
  §7．3 高阶PPS逼近情况下的多频连续波测距问题  90-92
  §7．4 本章小结  92-93
第八章结束语  93-94
致谢  94-95
作者攻读博士学位期间发表的论文  95-96
参考文献  96-99

多频连续波测距雷达关键理论、算法的研究及软硬件设计

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