刘韵佛[1]2007年在《多频连续波雷达回波数据处理软件开发》文中指出连续波体制雷达由于具有设备简单轻便,发射功率低,测速无模糊的特点,非常适用于靶场测量等场合。本文的所有工作是以多频连续波靶场测量雷达系统为背景,为达到提高试验工作效率,充分发挥靶场现有雷达作用的目的,在对靶场测量雷达视频信号进行采集的基础上,围绕着原始数据处理软件的设计来进行的。本文先分析了项目中整个雷达系统结构和测速、测角和测距算法原理;然后分别介绍了数据采集分系统的软硬件构成并给出了数据采集接口的传输协议,从而引出了本软件的处理对象即原始数据文件的格式;在此基础上从软件设计的角度介绍了作者的主要工作即数据分析处理软件系统;最后给出了软件实际运行效果以及需要改进的地方。
秦轶炜[2]2015年在《多功能低空叁坐标雷达信号处理系统的设计与实现》文中研究指明在我国低空空域管理改革的大背景下,低空空域将逐渐开放,各种低空、超低空飞行任务日益增多,但是小范围的气象灾害在3Km以下的低空会经常出现,对低空飞行器的安全造成严重威胁,因此在对低空飞行器进行监控和管理的同时,还需对低空空域的气象环境进行监测,而设计专用的低空补盲气象雷达将大大增加设备投入及其寿命周期成本,且会增加相互的辐射干扰,同时在通航小机场部署也不合算。而具有波束指向灵活、扫描方式多样优势的多功能低空监视雷达可以满足这一需求。本文从雷达目标监视信号处理和气象探测信号处理两个方面出发,在对信号处理过程中的关键算法和两种工作模式兼容性研究的基础上,针对多功能低空叁坐标雷达信号处理系统的设计与工程实现过程中存在的问题以及解决方法展开研究,完成了该信号处理系统在软硬件等关键环节的设计,并对系统进行了验证。论文具体结构如下:首先,对多功能低空叁座标雷达两种主要工作模式(目标监视与气象探测)中信号处理的关键算法进行分析。主要包括目标监视模式下的数字鉴相处理、数字脉冲压缩处理、自适应有源干扰抑制、自适应杂波干扰抑制、信号检测处理、测角处理、目标点迹录取,气象探测模式下的噪声功率估计、杂波抑制、谱距估计等。本文在算法研究的基础上还对实现方式进行了研究,并提出了一种目标监视与气象探测相互兼容的雷达调度模式,初步解决了目标和气象探测兼容、反射率因子和多普勒参数估计兼容两种不同层次的矛盾。其次,在算法研究的基础上对信号处理系统的主要工作参数进行分析计算。以多功能低空叁坐标雷达的实际应用环境以及系统指标为设计输入,在算法研究的基础上对包括数字下变频、脉冲压缩、MTI、MTD、CFAR、气象信号处理杂波抑制以及气象基数据过门限处理等进行Matlab模型构造和数据仿真,根据仿真结果设置相关参数,并对工作参数进行计算,为系统的工程实现提供了设计依据。最后,对信号处理系统的软硬件进行工程化设计和系统验证。在算法及系统指标研究的基础上,对FPGA实现雷达信号处理的主要难点和关键技术进行了详细分析,提出了一种适合本系统的通用信号处理硬件平台架构,并给出了该平台的详细方案设计。在系统的软件实现方面,首先根据可重构IP核的技术,结合雷达信号处理IP核的设计流程,建立了雷达信号处理模块化库。之后根据系统需求提出了信号处理系统的软件处理流程,详细介绍了系统软件的总体设计,包括逻辑分割准则、软件结构方案以及FPGA间数据传输情况等,给出了雷达信号处理系统FPGA资源使用情况。在系统验证过程中,本文从信号处理的测试系统和测试方法进行了论述,并对测试结果和性能进行了分析。
杨菊[3]2006年在《雷达信号处理的软件化和解模糊技术》文中研究指明随着实时信号处理要求的不断提高和大规模集成电路技术的迅速发展,数字信号处理技术(Digital Signal Processing)在雷达领域得到了广泛的应用,它具有精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面的优越性。同时,为了满足新一代雷达的高实时性、高可靠性及研发周期短的要求,雷达信号处理采用了通用可靠的模块化软硬件结构,软件模块化就成了本论文研究的重点。本论文基于对ADSP-TS101数字信号处理器及其开发平台的了解和掌握,以及对雷达信号处理基本理论的学习,研究了空时二维信号处理的软件化问题。在雷达信号处理的实际软件编程中,采用模块化思想,把正交插值、脉冲压缩(PC)、动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD)等算法形成了标准程序库,且具有软件接口。这样,就可以根据任务的需要,随时使用这些独立的程序块。另外,为解决数字正交采样和脉冲压缩的大运算量问题,提出了优化算法。除此而外,针对机载雷达存在的模糊问题,对解模糊技术进行了较深入的学习,在之前各种方法的基础上,提出了一种新的解模糊方法,该方法适用于距离和速度的解模糊,具有较好的参考价值。
郑微[4]2012年在《基于DSP的单脉冲雷达回波信号处理研究》文中研究指明随着雷达系统的应用范围越来越广泛，其应用环境也越来越复杂，雷达回波信号的组成成份也变得日益多元化。在复杂的雷达回波信号中如何尽可能地剔除噪声、杂波等干扰信息而获取有用的目标信息，已成为提高雷达系统性能的关键。本文从单脉冲雷达回波信号的组成成份出发，分析和讨论了雷达系统对回波信号的处理过程，并根据雷达回波信号中噪声、杂波和运动目标类型，重点研究了地物等固定杂波背景下的运动目标检测与运动特征信息提取算法，以及在海杂波背景下的运动目标识别。本文主要研究强杂波背景下利用单脉冲雷达对运动目标的检测情况。主要内容如下：1、介绍了雷达系统的组成及其工作原理，并分析了地物等固定杂波及海杂波背景下运动目标检测算法。重点讨论了运动目标的特征参数，如径向速度参数和距离参数。2、在对中频雷达回波模拟信号进行数字化采样之后，采用正交检波、杂波对消、MTD动目标检测、非相参累积等步骤，提取出目标的特征信息，并计算出运动目标的速度以及距离。3、在对海杂波进行分数阶傅里叶变换的基础上，根据海杂波背景下回波信号模型，采用幅度搜索的方法搜寻目标。在目标能量集中性很强的情况下，直接采用峰值对其搜索。在目标能量集中性比较弱的情况下，根据时延前后目标分数阶傅里叶变换具有相同阶数的性质来检测目标。本文利用MATLAB软件仿真强杂波下动目标检测算法，证明了算法的有效性。4、分析DSP进行工程开发时相应驱动文件、配置文件的编写方法，并结合大量的工程实践经验，对DSP的开发流程以及开发过程中经常遇到的问题做了一定的总结。最后在对单脉冲雷达回波信号处理理论分析的基础上，利用DSP系统完成了对地物杂波环境中的目标检测和相应参数的提取分析，以及海杂波环境中的目标识别。
鲍锐[5]2006年在《昆虫监测多普勒雷达的数据处理》文中认为本项目为国家948项目“迁飞性害虫的长期监测与灾变预警参数自动采集的IMR技术”资助,主要内容为昆虫监测多普勒雷达的研制和开发,其中包括雷达的发射机、接收机、天线、信号采集器、数据处理软件、雷达产品软件、雷达状态监测与控制软件等部分。 在本文中,首先概述了昆虫雷达学的基本知识和相关背景,然后介绍了目前雷达在昆虫学研究中的应用现状以及已应用的各种昆虫雷达。接下来,介绍了昆虫监测多普勒雷达监测系统的理论基础,然后分别从雷达的总体结构、软硬件两个方面介绍了该系统的组成。论文重点介绍了昆虫监测多普勒雷达的数据处理系统,主要包括采用了WT6701PA高速信号处理板。其中,详细描述了信号处理板的原理、结构,以及在该系统中的应用。论文的第四章对系统的数据处理算法进行了详细的介绍,雷达产品软件的算法主要通过对国外的相关文献和其它资料总结获得,并对雷达产品软件的程序设计从面向对象的程序开发角度做了介绍。雷达产品软件的主要内容为通过接收到的雷达回波计算所监测昆虫的所需参数,包括昆虫的迁飞速度、方向、种群空中趋向、迁飞群的大小、形状的估计值、个体质量的平均估计值等,以图表、曲线等形式直观地显示以上参数。另外,软件部分还包括雷达系统的控制与监测,例如对发射机输入电压、电流的监测等。 在总结中,首先介绍了下一步的工作,主要是利用GPRS技术进行数据实时传输以及设计自动光盘刻录装置保存雷达数据。最后,经历了整个课题的研发,总结了几点体会和论文的主要创新点。
黄丽霞[6]2007年在《基于RTW的PD雷达基本信号处理》文中认为在雷达信号处理中，系统级仿真占有极其重要的地位。通过系统级的仿真，能够保证产品在最高层次上的设计正确性。传统的雷达仿真手段有基于SPW(Signal Processing Workstation)的仿真和基于高级计算机语言的仿真，前者由于SPW软件专业性强，实现过程复杂而难以推广，后者由于编程工作量大，调试繁琐，易出错而致使开发周期太长。针对上述问题，本文尝试采用基于RTW(Real-Time Workshop)的快速原型设计方法，结合VxWorks操作系统实现雷达信号处理的实时仿真。利用Matlab／Simulink可以快速搭建起系统模型，但它是非实时的系统级仿真。Vxworks是目前嵌入式行业应用最为广泛的实时操作系统，具有很好的实时性和可靠性。利用RTW从Simulink模型自动生成面向Vxworks的C代码，极大地方便了程序在嵌入式平台上的仿真工作。 在深入学习和研究快速原型设计方法的基础上，本文首先阐述了RTW的系统实时仿真开发环境，重点研究了面向Vxworks实时目标的实现方法和具体流程。接着对脉冲多普勒(PD)雷达信号处理系统的实现作了详细的介绍，分析了主要子模块的原理(主要包括脉冲压缩、多普勒处理、恒虚警处理)，建立了相应的数学模型，并通过Simulink搭建起一个简单PD雷达信号处理系统，实现了完全Matlab环境下的非实时仿真。通过对仿真结果的分析，验证了模型算法的正确性。最后对原模型进行了改进，通过RTW从Simulink模型自动生成面向VxWorks的程序，将非实时仿真转化为实时仿真，初步验证了基于RTW的快速原型设计方法在雷达信号处理实时仿真中的可行性。 使用Simulink搭建系统比之以往基于SPW等的雷达系统仿真更直观，更易实现；使用RTW从Simulink模型自动生成代码，可以免去繁琐的编程、调试，大大减少了工作量，缩短了开发周期，提高了系统设计的可靠性。因而，采用基于RTW的快速原型设计思想，尝试进行雷达信号处理的实时仿真的研究，有重要的实用价值。
陆朋[7]2003年在《合成孔径雷达实时成像技术研究》文中研究说明机载合成孔径雷达可以在载机飞行同时获得高分辨率合成孔径雷达图像。由于合成孔径雷达成像具有很多原理性优点，因而在军事和民用领域都取得了广泛的应用。方位处理是合成孔径雷达成像算法中重要的一步。由于算法本身的复杂度和雷达数据的高速率，方位向处理的实时实现具有很大的挑战性。 随着现代微电子技术的快速发展，数字信号处理器芯片DSP的性能在近几年得到了迅速的提高，TI公司最新的浮点DSP产品TMS320C6701的处理能力已达到1GFOLPS。高性能的DSP为设计和实现多功能、高可靠性、结构紧凑的现代雷达信号处理系统提供了新的思路。 本论文结合电子所机载合成孔径雷达实时数字成像处理器工程项目，设计开发了采用TI C67 DSP作为核心处理部件进行方位处理的高速信号处理系统。通过优化的结构设计和软件流程，有效保证了硬件资源的高效利用，实现了方位向实时处理。此信号处理板不仅处理能力强，结构紧凑，吞吐率高而且硬件电路的设计思路及软件流程都具有很强的实用价值和通用性。仿真试验和外场测试证明该设计是成功的。 本文首先阐述了合成孔径雷达的成像原理。对其中一些诸如回波信号模型、分辨率、距离徙动等关键问题进行了介绍，并详细推导了标准的距离-多普勒算法。而后，重点介绍了两种实时信号处理技术：DSP和FPGA的原理和设计方法。随后介绍了TI公司推出的新型C67系列DSP的结构特点及开发过程，并在此基础上进行了方位向处理器硬件的设计。由于处理器是与合成孔径雷达实时数字成像处理器结合应用的，因此对雷达成像系统的结构和工作模式也进行了阐述。最后，分析了方位向处理的实时性要求，并依此设计了软件流程。仿真和系统联调试验均证实设计思想和方法是正确的。
刘慧芳[8]2008年在《线性调频连续波雷达的信号处理研究》文中研究指明本文在研究线性调频连续波(LFMCW)雷达的信号处理原理及方法的基础上,探讨了双波束情况下线性调频连续波雷达测速原理、方法及相关问题,设计了LFMCW雷达信号处理的硬件和软件,主要内容如下:(1)研究了LFMCW体制的雷达检测器的信号处理方法,重点分析了从回波信号中获取速度、车型等信息的方法以及采用单波束和双波束情况下测速的实现方案,探讨了方案的可行性,分析了测速误差,确定了双波束的测速方案。(2)设计了基于TMS320C6713、AD9220及EPM7128构成的信号处理器硬件,详细介绍了数据采集模块及信号处理部分的设计过程,包括器件的选型、EMIF接口、电平转换和PCB设计。装调了信号处理器硬件,完成了信号处理器的研制任务。(3)设计了信号处理软件,包括程序的加载、接口参数的设计及算法的编程。对算法的速度进行了优化。调试结果表明达到要求。
左锦波[9]2009年在《基于Simulink仿真与多DSP的雷达信号处理技术研究》文中认为数字信号处理技术的发展,以及新一代高性能数字信号处理芯片的推出,使得高性能的雷达信号处理成为可能。另外,强大的通用硬件平台为实现实时信号处理的软件化提供了性能保障,使许多DSP设计人员摆脱了硬件设计、配置的困扰。基于MATLAB的Simulink仿真环境可以支持多种嵌入式处理器的图形化建模、代码生成等功能,屏蔽了底层硬件,使系统设计、开发、验证变得便利。本文以一体化雷达信号处理的应用为背景,利用目前比较常用的高性能数字信号处理平台,开展了基于ADSP-TS201的雷达信号处理研究工作,论文的工作主要包括以下几个方面:首先,本文介绍了ADSP TS201的硬件资源,着重介绍了中断、链路口和DMA传输;概述了ADSP芯片的集成开发环境VisualDSP++5.0和TS201的软件开发过程,对软件开发过程中比较关键的部分高级语言和汇编混合编程、链接描述文件编写做了详述。其次,根据雷达信号处理的原理,运用Simulink建立了典型雷达信号处理仿真模型。仿真结果分析表明,本模型较好地实现了雷达信号处理的仿真。利用Simulink中嵌入的对VisualDSP++5.0支持的功能,实现了从模型到嵌入式C语言代码的自动生成,并利用硬件开发平台验证了代码的正确性,为一体化雷达信号处理算法快速验证与实现奠定了基础。最后,介绍了硬件开发平台UNIVI-TS6CPCI,根据ADSP TS201的硬件资源,对程序优化进行了深入分析。在单片TS201上实现了脉冲压缩、动目标检测和恒虚警检测等过程。
于祥龙[10]2017年在《目标检测和点迹处理技术仿真和实现》文中提出雷达在民用、航天、国防等各种领域都有着广泛的应用。随着雷达电磁环境的日益复杂,信号处理理论的不断发展和用户需求的不断提高,雷达信号处理和数据处理技术保持着快速的发展。本文针对复杂杂波环境下某型号雷达实时信号处理的需求,结合工程实践,对雷达精细化信号处理及雷达抗干扰技术的设计与实现进行探索。首先,论文给出叁通道AMTI的整体设计,并分别对杂波图估值、恒虚警处理、非相参积累等关键算法的设计进行深入研究。针对信号处理结果中的检测剩余,在点迹凝聚算法基础上,采用基于点迹信息的杂波抑制方法,有效消除剩余杂波,提高点迹质量。其次,论文介绍雷达抗干扰算法的设计。介绍基于延迟节的自适应旁瓣相消算法实现结构,并结合雷达实测数据进行性能验证。然后提出一种基于全频带谱分析的雷达压制式干扰检测算法对有源干扰进行实时侦察,并能有效分辨出干扰所处方位,频点和强度等信息,对提高雷达的抗干扰能力有着重要意义。最后,本文设计基于通用高性能服务器的雷达信号处理硬件平台,阐述基于多核CPU的雷达实时信号处理设计思路,给出叁通道AMTI系统基于雷达信号处理平台的详细实现。详细介绍脉冲压缩、恒虚警、非相参积累以及自适应旁瓣相消等算法基于多核CPU的实现和优化。介绍利用Intel公司开发的MKL科学计算库提供的高性能FFT函数和矩阵运算函数等辅助算法开发,并详细测算各个算法模块的执行时间。试验结果表明,系统可以满足实时处理要求。
参考文献：
[1]. 多频连续波雷达回波数据处理软件开发[D]. 刘韵佛. 西安电子科技大学. 2007
[2]. 多功能低空叁坐标雷达信号处理系统的设计与实现[D]. 秦轶炜. 上海交通大学. 2015
[3]. 雷达信号处理的软件化和解模糊技术[D]. 杨菊. 西安电子科技大学. 2006
[4]. 基于DSP的单脉冲雷达回波信号处理研究[D]. 郑微. 重庆大学. 2012
[5]. 昆虫监测多普勒雷达的数据处理[D]. 鲍锐. 南京信息工程大学. 2006
[6]. 基于RTW的PD雷达基本信号处理[D]. 黄丽霞. 西北工业大学. 2007
[7]. 合成孔径雷达实时成像技术研究[D]. 陆朋. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2003
[8]. 线性调频连续波雷达的信号处理研究[D]. 刘慧芳. 南京理工大学. 2008
[9]. 基于Simulink仿真与多DSP的雷达信号处理技术研究[D]. 左锦波. 南京信息工程大学. 2009
[10]. 目标检测和点迹处理技术仿真和实现[D]. 于祥龙. 西安电子科技大学. 2017
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