基于ESL设计方法学的频率步进雷达导引头信号处理系统的设计与验证

摘要

频率步进雷达是一种高距离分辨力(HRR)雷达，由于其具有测量精度高、抗杂波性能好以及可以识别真假目标等许多优点，在现代战争中发挥着越来越重要的作用。ESL即电子系统级(Electronic System Level)，它是一种系统级的设计方法，由算法建模演变得到，主要用于对系统进行设计、验证及调试。本文将ESL的设计方法引入到频率步进雷达导引头信号处理系统的研究中，运用Xilinx公司的ESL工具AccelDSP设计了频率步进雷达导引头信号处理系统中的关键模块，实践证明利用ESL的方法进行系统设计可以有效地提高设计的效率。
　　 本文首先介绍了ESL设计的相关概念、设计流程、设计的优点以及AccelDSP工具的使用方法。然后本文讨论了频率步进雷达信号的性能及其工作原理，并对频率步进雷达导引头信号处理系统进行研究：首先分析了频率步进雷达一维距离像成像原理，对其中基于IFFT的目标一维距离像的成像算法进行研究，并对其进行仿真，分析了算法的性能；然后针对由于运动目标对一维距离像产生的影响进行速度补偿，分别研究了时域互相关补偿算法以及基于速度粗估计和精确搜索的速度补偿算法，并分别进行了MATLAB仿真；然后利用圆锥扫描测角原理对目标进行测角研究，并采用基于Z变换的算法，在频率步进圆锥扫描体制中提取目标角度信息。在研究以上频率步进雷达导引头信号处理系统工作原理的基础上，本文利用AccelDSP工具，设计了导引头信号处理系统中的频率步进信号经过速度补偿和基于IFFT算法以后得到一维距离像的关键模块，并对设计得到的结果进行了测试验证，实验证明了设计的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景及概况

1.2导引头工作体制的选择

1.3课题研究意义

1.4本文研究的内容和结构安排

2电子系统级(ESL)设计

2.1 ESL的发展背景和前景

2.2 ESL设计的基本概念

2.3 ESL设计的流程

2.4 ESL设计的优点

2.5 ESL工具用于FPGA设计

2.6 ESL工具AccelDSP

2.6.1 AccelDSP简介

2.6.2 AccelDSP的ISE设计流程

3频率步进雷达导引头信号处理系统研究

3.1频率步进雷达工作原理

3.1.1频率步进信号分析

3.1.2频率步进信号模糊函数分析

3.1.3频率步进雷达工作原理

3.2频率步进雷达导引头成像方法研究

3.2.1基于一维距离像的目标识别方法

3.2.2频率步进雷达信号的IFFT处理方法

3.3频率步进雷达导引头的速度补偿

3.3.1目标运动对成像的影响

3.3.2速度补偿

3.4频率步进雷达测角方法

3.4.1圆锥扫描测角系统的基本原理

3.4.2锥扫频率步进信号

3.4.3目标角度信息的提取

4基于AccelDSP的导引头信号处理系统的设计与验证

4.1锥扫频率步进信号处理系统

4.2本课题设计与验证的环境

4.3 AccelDSP设计流程

4.3.1可综合M文件编程

4.3.2浮点模型到定点模型的转换

4.3.3优化硬件结构

4.3.4 AccelDSP设计结果分析

4.3.5 AccelDSP设计结果的验证

5结束语

致 谢

参考文献