某型米波雷达MTI、MTD的研究与实现

摘要

MTI、MTD是对杂波对消的成熟技术，广泛应用于现代中远程警戒雷达。本文结合某重点型号米波数字阵列雷达，研究其MTI、MTD模块的设计方案，讨论工程实现中的若干问题。
　　 论文首先介绍了几种MTI滤波器和MTD滤波器组的设计方法，并对几种多普勒频率估计方法进行了讨论，结合某型号雷达对主要算法进行计算机仿真分析。针对该雷达所采用的通用信号处理板(包含8片TS201和两片FPGA)，要求同时进行六对和、差波束的AMTI、MTD处理，在综合考虑信号处理速度和数据传输基础上，优化分配各DSP的任务，对DSP的AMTI、MTD处理程序进行优化设计；信号处理机板间采用高速差分对和光纤进行数据传输，制定板间数据传输协议，对数据传输协议、FPGA与8片DSP之间的通信协议进行FPGA的电路逻辑设计与综合、时序仿真分析。最后，与雷达整机进行系统联调与性能指标测试，外场试验结果表明：所设计的MTI、MTD模块达到了指标要求，对杂波具有良好的抑制能力。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1论文研究的背景和意义

1.2本文的主要工作

第二章 动目标显示(MTI)滤波器设计

2.1引言

2.2杂波特性

2.3传统MTI滤波器

2.4参差重复频率

2.5特征矢量法

2.6零点分配法

2.7时变级联滤波器设计

2.7.1时变级联滤波器的相位校正

2.7.2时变级联滤波器瞬时频率响应

2.8时变非级联滤波器设计

2.8.1时变非级联滤波器瞬时频率响应

2.8.2时变非级联滤波器与级联滤波器比较

2.8.3等效非级联滤波器零点分配设计法

2.9多普勒频率估计

2.9.1 ESPRIT估计杂波平均多普勒频率

2.9.2 Root-MUSIC方法估计杂波平均多普勒频率

2.9.3最大似然估计杂波平均多普勒频率

2.10本章小结

第三章 动目标检测(MTD)滤波器组设计

3.1引言

3.2基于MTI+FFT的MTD滤波器组

3.3常规自适应MTD滤波器组

3.4点多普勒滤波器组

3.5等间隔多普勒滤波器组

3.6基于数字综合算法的MTD滤波器组

3.7本章小结

第四章 杂波抑制和动目标检测模块工程实现

4.1引言

4.2处理板介绍

4.2.1信号处理板主要芯片

4.2.2信号处理板通信方式

4.3处理板任务分配

4.4处理板工作流程

4.4.1 FPGA工作流程

4.4.2 DSP工作流程

4.5各处理模块的工程实现

4.5.1 TS201初始化

4.5.2 MTI、MTD滤波器

4.5.3多普勒频率估计

4.5.4单脉冲测角

4.5.5千兆位串行I／O

4.5.6链路口收发模块

4.5.6 FPGA数据分发

4.5.7 FPGA求对数

4.6杂波抑制和目标检测板测试

4.6.1点杂波滤波测试

4.6.2 MTI支路测试

4.6.3 MTD支路测试

4.7实测数据处理

4.7.1 MTI支路数据处理

4.7.2 MTD支路数据处理

4.8本章小结

结束语

致 谢

参考文献

作者在读期间的研究成果