学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

宽带雷达数据采集与实时成像处理技术研究

作　者: 李卫星
导　师: 郭桂蓉
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 逆合成孔径雷达 回波模拟 数字正交解调 实时成像 数据采集
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


空间目标高分辨雷达能获取目标的形状、结构信息,是空间目标识别的基础。本文紧密围绕高分辨雷达数据采集及处理关键技术,在回波模拟、数字正交解调、逆合成孔径雷达(ISAR)实时成像、高速高精度数据采集电路设计、高速数据传输电路设计与实现等方面展开深入研究。本文内容主要分为三个部分:第一部分研究了ISAR回波模拟技术和数字正交解调技术。结合空间目标的特点,建立了去斜处理后的目标回波信号模型和目标与雷达的相对运动模型,生成模拟回波数据并对其进行成像仿真,基于本文设计的回波模拟器,实现了去斜回波的模拟。在研究数字正交解调原理与实现结构的基础上,结合多相滤波理论,推导了基于低通滤波器的数字正交解调免混频实现结构。深入研究了滤波器参数对正交解调性能的影响,并基于FPGA平台设计实现了数字正交解调模块。第二部分研究了ISAR实时成像实现技术。针对传统的互相关包络对齐法精度不足的问题,通过对实测数据的分析,得到回波数据相关系数的精细分布特征,然后使用二次多项式拟合求取精确偏移量,并利用傅里叶变换的频域移位性质实现了更为精确的包络对齐。实测数据实验结果表明:二次多项式拟合法对齐精度高且计算量较小,适合于ISAR实时成像。在此基础上,完成了成像算法在基于多DSP的实时信号处理机上的映射与优化,实现了二维实时成像。针对模拟去斜方式存在的不足,研究了基于直采数据的数字去斜脉压方法,通过实测数据处理,证明该方法具有较好的脉压性能,且大大减小了数据量,为基于直采数据的实时成像的工程实现提供了依据。第三部分研究了硬件电路设计与实现技术。根据项目需求,提出去斜采集工作站的硬件设计方案,研制了去斜采集与回波模拟板,并对该板卡进行功能测试,验证了其各项指标均能达到项目需求。基于硬件平台,研究了基于PCI9656和基于光纤的高速数据传输技术,进行了去斜采集工作站的软件设计,并初步完成了分系统联合调试。本文的研究成果保证了某宽带雷达数据采集与处理分系统的研制顺利进行,为数据采集、处理及实时成像技术的工程实现提供了重要的技术支持。

全文目录


目录  4-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第一章 绪论  12-20
  1.1 课题背景与研究意义  12-13
    1.1.1 课题来源  12
    1.1.2 研究背景与意义  12-13
  1.2 相关领域国内外研究现状  13-18
    1.2.1 高速高精度ADC 发展现状  13-15
    1.2.2 雷达回波模拟技术发展现状  15-16
    1.2.3 ISAR 实时成像技术发展现状  16-18
  1.3 论文的内容和结构安排  18-20
第二章 ISAR 回波模拟及数字正交解调技术  20-39
  2.1 引言  20
  2.2 ISAR 回波模拟实现技术  20-29
    2.2.1 目标回波模型  20-22
    2.2.2 平稳目标ISAR 成像仿真  22-24
    2.2.3 基于FPGA+DAC 的回波信号生成方案  24-29
  2.3 数字正交解调技术  29-38
    2.3.1 正交解调的基本原理  29-30
    2.3.2 基于低通滤波器的正交解调实现结构  30-34
    2.3.3 基于FPGA 的数字正交解调实现技术  34-38
  2.4 本章小结  38-39
第三章 ISAR 实时成像算法及实现技术  39-56
  3.1 引言  39
  3.2 ISAR 成像原理  39-41
    3.2.1 转台成像模型  39-40
    3.2.2 ISAR 成像流程  40-41
  3.3 ISAR 平动补偿算法研究  41-45
    3.3.1 包络对齐  41-43
    3.3.2 相位校正  43-44
    3.3.3 实测数据处理结果  44-45
  3.4 ISAR 实时成像的工程实现  45-50
    3.4.1 基于TS201S 的信号处理机简介  45-47
    3.4.2 ISAR 成像算法的流水线实现方案  47-50
  3.5 基于直采数据的数字去斜方法研究  50-54
    3.5.1 数字去斜与匹配滤波方法比较  50-52
    3.5.2 抽取滤波器的实现  52-54
    3.5.3 实测数据处理  54
  3.6 本章小结  54-56
第四章 宽带雷达数据采集系统设计与工程实现  56-79
  4.1 引言  56-57
  4.2 去斜采集工作站硬件电路设计  57-70
    4.2.1 系统方案设计  57-59
    4.2.2 高速高精度数据采集模块设计  59-65
    4.2.3 回波模拟模块设计  65-69
    4.2.4 BIT 信息采集  69-70
  4.3 数据传输实现技术  70-75
    4.3.1 基于PCI9656 的高速数据传输  70-73
    4.3.2 基于光纤的高速数据传输  73-75
  4.4 系统联调与测试  75-78
    4.4.1 去斜采集工作站软件设计  75-77
    4.4.2 系统整体情况  77-78
  4.5 本章小结  78-79
第五章 结束语  79-81
  5.1 工作总结  79
  5.2 工作展望  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-87
作者在学期间取得的学术成果  87

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 光探针测量系统中瞄准信号的检测与处理的研究,TH74
  3. 基于LAH032.905标准的汽车点火线圈终检系统研究,U472.9
  4. 基于MODBUS的发电厂数据采集系统的研究,TM621
  5. 海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
  6. 海杂波建模及其对ISAR成像的影响,TN957.54
  7. 空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
  8. 基于信号完整性分析的高速数采卡设计,TP274.2
  9. 基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
  10. 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
  11. 基于USB2.0的高速数据采集系统,TP274.2
  12. 基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
  13. 节能与新能源汽车数据采集与高原适配技术探索研究,U469.7
  14. 基于DSP的水声信号采集系统研究,TP274.2
  15. 声学计算机键盘原理研究与实现,TP334.23
  16. 井下数据采集与传输方法研究,TE938
  17. 基于DSP的单频激光实时信号解调方法研究,TN911.3
  18. 足球运动数据采集系统设计,TP212.9;TP274.2
  19. F企业借助 RFID 改善i产品生产数据采集研究及应用,TP274.2
  20. CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现,P409
  21. 水情自动监测系统的设计与实现,P335

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达：按体制分
© 2012 www.xueweilunwen.com