基于雷达系统平台的功能测试和雷达数据处理设计

摘要

随着无线通讯技术的快速发展和高科技电子产品的大量普及，工业生产和人类活动对雷达工作环境的影响加剧，空间电磁环境进一步变得复杂而严峻。面对雷达监测空间内出现的各种目标，通过使用脉冲压缩、相参积累和杂波抑制等一系列信号处理技术，可准确获得目标的速度、距离、方位角等参数，实现目标检测的目的。然而，当空中出现多批次或高密度的目标时，进行单一的目标检测已不能完全满足实际工作需要，此时应基于雷达信号处理系统的实时处理结果，采用相关算法实现雷达数据处理工作，在动态建立目标航迹的同时完成对雷达监测空间内多个目标实时而稳定地跟踪。
　　本文依托某地面情报雷达科研项目，以AD采样和定时控制板和CPCI201-8信号处理板为主体，构建雷达信号处理分系统平台，详细介绍了该平台的结构特点与资源分布情况，论述了雷达信号处理算法的具体实现流程。然后基于上述两种板卡的硬件结构，设计对应的软件或硬件测试方法，编写、调试测试代码完成板卡部分重要模块的功能测试。对于板卡存在的问题给出具体的分析结果和解决方案，以确保该分系统平台在实现相关雷达信号处理算法时的可靠性和稳定性。
　　在进行雷达数据处理系统仿真与设计时，本文基于Matlab仿真环境首先模拟产生了大量杂波数据，以及多个运动目标在一段时间内的点迹数据。然后采用“2/2”逻辑实现航迹起始处理。在目标的新点迹不断出现时，采用最近邻域法配合相关波门实现点迹与航迹关联处理。对于关联成功的点迹，使用Kalman滤波获得平滑滤波结果，实现可靠航迹的不断更新。对于多次未更新的航迹实现航迹消亡处理，确保终端显示的目标航迹符合实际情况。最后使用实际科研项目中的数据作为雷达数据处理系统的输入，经过处理成功获得多个真实目标的可靠航迹，证明本文所设计的雷达数据处理系统符合实际要求。在完成雷达数据处理算法仿真的基础上，本文给出了基于所构建的雷达系统平台实现雷达数据处理的工程设计方案，为下一步的工程实现打下良好的基础。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状和发展趋势

1.3论文内容和章节安排

第二章 雷达信号处理平台概述

2.1ADSP TS201S芯片结构与特点

2.2 AD采样和定时控制板结构与资源

2.3 CPCI201-8信号处理板结构与资源

2.4雷达信号处理系统硬件平台

2.5本章总结

第三章 雷达信号处理平台功能测试

3.1 AD采样和定时控制板功能测试

3.2 CPCI201-8信号处理板功能测试

3.3板卡性能优化方案

3.4本章小结

第四章 雷达数据处理算法仿真与设计

4.1目标航迹起始处理

4.2点迹与航迹关联处理

4.3航迹滤波与预测处理

4.4目标航迹消亡处理

4.5算法仿真与分析

4.6工程方案设计

4.7本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文工作总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

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