通信信号侦察接收机与FMCW雷达信号处理机的研究与实现

摘要

在现代战争中，电子战可以说是一种特殊的作战形式，也是一种至关重要的作战手段。在电子战中，所有对抗及进攻形式都需要以电子侦察作为基础。本论文第一部分介绍的通信信号侦察接收机就是应用于电子侦查领域的一种技术手段，它针对的是通信信号。随着战场电磁环境的日益复杂，对通信信号侦察接收机的要求越来越多，论文中的接收机采用信道化数字接收机的结构，能更好的满足多信号同时处理、全概率截获的要求。
　　论文首先分析了一般意义上的数字接收机，然后给出了基于多相滤波结构的信道化数字接收机，进一步引入快速傅里叶变换(FFT)的概念，得出了信道化数字接收机的高效结构。同时，论文针对“同一个信号出现在相邻信道中会无法识别”这一问题，采用了基于瞬时测频方法的信道判决准则。
　　本文在理论框架的基础上，完成了在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)平台上的硬件实现过程。由于多相滤波结构的特殊要求，论文设计了并行的FFT运算处理单元，并且作了优化，以达到尽可能节省资源的目的。本文对信道化数字接收机的理论设计和FPGA算法设计，都进行了仿真，验证了设计的正确性。
　　通信信号侦察接收机属于一种被动的探测体制，而本文第二部分介绍的F MC W雷达则属于主动探测雷达。
　　随着我国经济突飞猛进的发展，汽车保有量快速增长，与此同时，交通安全问题也日益严重。本文第二部分讲的调频连续波(FMCW)雷达信号处理机，就是应用于交通安全领域的智能化信息采集设备。F MC W雷达，是以调频连续波信号为发射信号来获得目标信息的雷达体制，具有无距离模糊、较高的测距测速精度、重量轻、体积小、低概率截获等优点。
　　本文依托实验室承接的雷达信号处理的省重点科研项目，主要介绍了F MC W雷达的相关原理及FPGA算法设计过程。在这一部分，首先介绍了FMCW雷达如何获取目标的距离、速度、方位角等信息，并讨论了距离—速度耦合现象出现的原因及如何解决这一问题。由于F MC W雷达信号处理机主要针对的是运动目标，因此论文还介绍了如何去掉固定目标干扰以及解决多目标显示的问题。
　　论文仅介绍了项目的部分内容，主要是FMCW雷达信号处理机在FPGA中的算法设计。在本文的FPGA算法设计部分，详细的介绍了两维FFT运算、对消运算的数据处理过程，包括各模块中数据的存储结构。

目录

声明

1 绪 论

1 .1研究背景及意义

1 .2 论文课题的国内外研究现状和发展

1.3 论文主要研究内容及章节安排

2 通信信号侦察接收机的研究及设计

2.1 信道化数字接收机的相关理论知识

2.2 信道化数字接收机的原理及结构

2.3 信道化数字接收机的MATLAB仿真

2.4 基于瞬时测频的信道判决

2.5 本章小结

3 通信信号侦察接收机的FPGA设计与实现

3.1 系统总体设计及硬件平台介绍

3.2 多相滤波处理单元

3.3 并行IFFT处理单元

3.4 系统FPGA仿真结果及分析

3.5 本章小结

4 FMCW雷达信号处理机的研究与实现

4.1 FMCW雷达的基本原理

4.2 FMCW雷达的硬件电路设计

4.3 FMCW雷达的FPGA相关算法设计

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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