双路发射接收机信号处理的技术研究

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随着雷达极化理论体系和极化雷达系统集成技术的完善,变极化技术在提高雷达检测和抗干扰能力等方面得到很好的应用和发展。本文以某变极化抗干扰雷达为研究背景,在研究脉冲多普勒雷达有关理论问题、发射和回波信号特征的基础上,根据总体方案要求,设计了双路接收机信号处理和双路发射信号参数控制的信号处理硬件电路和软件设计。本文设计了双路发射接收机的信号处理硬件电路:基于AD8323芯片的双路数控增益放大器的硬件电路设计;基于AD9203芯片的10位、20MSPS的双路模数转换器的硬件电路设计;基于Altera公司的EP2C15AF25618N的FPGA芯片的数字信号处理器的硬件电路设计;基于TI公司的SN74ALVC164254芯片的电平转换的硬件电路设计。设计编写了信号处理控制的软件:控制发射端开关的频率;设计数据处理部分,提高回波信号的信噪比;根据回波信号的峰峰值,测量目标与雷达之间的距离;根据采集到的数据幅度大小,实现了自动增益控制;设计了基于HD47780驱动芯片的1604LCD显示器的数据显示。根据相关算法的基本知识,研究并修改了两路信号之间的相位差的计算,在FPGA中编写程序实现了对两路信号相位差的计算,并对误差结果进行分析。最后根据两路信号的幅度和相位差来改变发射信号的方式的方法。
摘要第3-4页
Abstract第4页
1 绪论第7-9页
    1.1 课题研究背景第7页
    1.2 本领域发展现状第7-8页
    1.3 论文工作及各章的安排第8-9页
2 脉冲多普勒雷达系统的原理第9-16页
    2.1 脉冲多普勒(PD)雷达的原理第9-12页
        2.1.1 脉冲多普勒(PD)雷达的原理第9-10页
        2.1.2 PD雷达的发射信号第10-11页
        2.1.3 PD雷达的回波信号第11-12页
    2.2 PD雷达的距离测量测量方法第12-13页
    2.3 两路信号相位差的算法介绍第13-16页
3 双通道系统的硬件设计第16-30页
    3.1 数字可控增益放大器第16-20页
    3.2 AD采样电路第20-23页
    3.3 FPGA电路第23-26页
    3.4 电平转换电路第26-27页
    3.5 LCD显示电路第27-28页
    3.6 硬件电路需要做出的改进第28-30页
4 软件设计部分第30-47页
    4.1 脉冲重复信号的产生第30-32页
    4.2 数据预处理第32-34页
    4.3 目标距离R测量第34-37页
        4.3.1 时间t的确定第35-36页
        4.3.2 ROM中的mif文件的生成第36-37页
        4.3.3 距离R的计算第37页
    4.4 AGC自动增益软件控制第37-42页
    4.5 LCD显示第42-47页
        4.5.1 电平转换的控制第42-43页
        4.5.2 LCD显示器的驱动程序第43-47页
5 两路相位差计算第47-57页
    5.1 相关法计算相位差在MATLAB中的前期验算第47-49页
    5.2 相位差在Quartus Ⅱ中的实现与调试第49-53页
        5.2.1 输入数据处理第49-50页
        5.2.2 IP核的应用第50-51页
        5.2.3 累加平均的处理第51-52页
        5.2.4 幅值的还原第52页
        5.2.5 相位差的ROM输出第52-53页
    5.3 相位差模块测试结果第53-55页
    5.4 控制发射端的信号产生方式第55-57页
结论第57-58页
致谢第58-59页
参考文献第59-61页
附录1第61-64页
附录2第64-68页
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