基于微波技术飞行目标速度和高度信号采集系统

摘要

伴随着科学技术的日益进步，飞行目标的种类也逐渐增多，因此空中目标探测的难度也与日俱增。飞行目标的高度和速度测量不仅有利于我国军事方面技术积累，对我国军事战略、战术等安全方面有着显著意义;与此同时民用技术的发展也得到了很大的提高。
　　微波雷达已经广泛用于民用领域和军事领域，比如民用的交通管制、地质勘测和天气预报等，和军用方面的战场侦察和精确制导。其中在武器系统中担负着重要作用的飞行目标精确测量雷达更为引人瞩目。近年来，随着现代信号处理技术在武器装备中的应用，以及现代信号处理器件的高速发展，武器装备随之不断更新，武器装备的更新就对雷达也提出了新的，更高的要求。用于飞行目标测量的雷达在具有测速功能的基础上还增加了测距和测角的功能。
　　本课题采用微波技术实现对飞行目标高度和速度的信号采集。首先介绍了研究的背景资料，阐述了飞行目标测量雷达的重要性和必要性;接着介绍了基于微波技术飞行目标测量雷达的工作原理，并结合工程实践给出了系统实现框图、主要功能及技术指标，对主要技术指标进行了理论分析与计算;然后详细阐述了数据采集的实现硬件平台的架构、处理流程，以及软件设计流程;接着对目标检测算法进行了详细分析，阐述了目标测距、测速及测角的信号处理算法。最后研究了目标跟踪算法，并对算法进行了仿真，最终得到实际目标的高度与速度。本课题开展基于微波技术的飞行目标高度和速度信号采集系统的研究在军事应用方面具有一定的价值。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究发展现状

1．3 DSP简介

1．4 本文主要工作及章节安排

第二章 飞行目标测量用微波雷达系统简介

2．1 微波简介

2．2 雷达系统简介

2．3 系统方案

2．4 系统主要参数计算

第三章 数据采集实现

3．1 数据采集方案设计

3．2 系统硬件设计

3．2．1 电源部分

3．2．2 数据输入部分

3．2．3 时钟部分

3．2．4 外部触发器部分

3．2．5 系统复位部分

3．2．6 JTAG接口模块

3．2．7 内存模块

3．3 AD转换的程序实现

3．3．1 AD采样设计

3．3．2 外部接口(XINTF)

3．3．3 通信接口模块

3．4 软件的处理流程

第四章 测距测速及测角方法

4．1 测距方法

4．2 测速方法

4．2．1 多普勒频移

4．2．2 测速方法及计算公式

4．3 测角方法

4．3．1 测角方案选择

4．3．2 角度的计算

第五章 目标跟踪算法

5．1 基本的跟踪滤波与预测方法

5．2 卡尔曼滤波

5．2．1 卡尔曼滤波基本算法

5．2．2 卡尔曼滤波的性质

5．2．3 卡尔曼滤波算法实现及仿真结果

5．2．4 仿真结果

5．3 测定结果

5．4 系统误差分析

第六章 总结与展望

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

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