噪声调频雷达的数字化研究

摘要

噪声调频雷达的发射信号就是噪声信号，这一特点使它具有普通雷达无法拥有的优点。由于其发射信号的随机性，使得噪声调频雷达具有优异的低截获概率和极强的抗干扰能力，同时还具有优良的测距测速性能。 八十年代我们研制成功的噪声调频雷达系统原理样机，采用的都是模拟器件，由于模拟器件容易受到温度变化的影响，使得噪声源等部件性能不易保持平稳的噪声统计特性，另外影响噪声调频雷达工程化实施的重要原因是模拟器件难以集成化，小型化，因此这使得它的应用在很多方面受到了限制。 随着数字信号处理技术的发展，以及ASIC，DSP，FPGA器件等的发展，这一问题可以迎刃而解，尤其是FPGA内部大量的可利用资源，可多次编程以及速度等方面的优势，使得它足以胜任系统中的大部分工作。 本文主要是对噪声调频雷达系统的数字化研究，首先在理论上分析了数字化后系统各级数学表达式与模拟信号数学表达式的不同点，并对数字化噪声调频雷达系统信号处理过程进行了理论仿真。然后结合Quartus软件和FPGA硬件，研究并实现了调制噪声源的数字化，产生了符合技术指标要求的数字的带限高斯白噪声。最后设计了信号调理模块，并在硬件上产生了视频调制噪声源。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1研究背景

1.1.1国外随机信号雷达的发展历史

1.1.2国内随机信号雷达的发展历史

1.1.3噪声调频雷达数字化的研究意义和应用前景

1.2论文的研究内容及结构安排

2.噪声调频雷达系统介绍

2.1频谱比较法噪声雷达原理

2.2噪声调频雷达信号处理过程数字化的理论分析

2.3混频器输出信号平稳性和各态历经性的证明

3.系统软硬件介绍

3.1可编程逻辑器件

3.1.1可编程逻辑器件简介

3.1.2使用FPGA器件进行开发的优势

3.1.3 FPGA设计的开发流程

3.1.4 FPGA系统设计

3.2 Cyclone系列器件介绍

3.2.1 Altera公司产品简介

3.2.2 Cyclone系列产品硬件资源

3.3开发工具Quartus Ⅱ介绍

3.4硬件描述语言VHDL及数字系统设计方法

3.4.1硬件描述语言VHDL简介

3.4.2利用硬件描述语言VHDL设计数字系统

4.带限高斯白噪声的FPGA实现

4.1概述

4.2 FPGA算法流程

4.3 m序列产生器

4.3.1 m序列性质

4.3.2 m序列的产生

4.4高斯白噪声存储器

4.4.1高斯白噪声简介

4.4.2高斯白噪声的产生及结果验证

4.5滤波器的设计

4.5.1数字滤波器基础

4.5.2 FIR数字滤波器的原理及基本结构

4.5.3 FIR数字滤波器的设计

4.5.4分布式算法简介

4.5.5本设计中采用的方法

4.6带限高斯白噪声的仿真及结果验证

5.信号调理模块的设计

5.1信号调理模块

结束语

致谢

参考文献