分布式雷达系统数据采集与显控模块的设计与实现

摘要

分布式穿墙雷达利用多台雷达发射电磁波，并在多个视角下对墙后进行目标检测、跟踪、定位、成像等。本文中涉及的分布式雷达系统是基于两台一发两收雷达设备，即分别采用一个发射天线和两个接收天线构成的阵列。相比单视角的雷达，分布式雷达系统通过协同信号提高对隐蔽目标的监视，并为反恐、公安执法、军事作战等领域提供重要决策信息。
　　本文针对分布式雷达系统的硬软件设计要求，研究数据信号调理电路、数据采集与预处理、步进频控制、电源电路、数据传输协议、信号处理与显控等问题，最终完成数据采集与控制模块、信号处理与显控模块的设计与实现，具体工作如下所述：
　　1.分析分布式穿墙雷达整体架构，基于分布式穿墙雷达的探测及定位原理，分析系统各个子模块的功能与指标要求，得出数据采集与控制模块和信号处理与显控模块的指标。
　　2.依据数据采集与控制模块的指标要求，实现数据采集与控制模块的硬件与程序设计，主要包括：芯片选型、硬件电路设计、PCB制作、FPGA程序编写与调试、硬件电路与程序控制的联合调试。
　　3.依据信号处理与显控模块的指标要求，并实现信号处理与显控上位机的设计，主要包括：WiFi创建与数据接收；上位机窗口设计；算法移植；利用数据缓存技术、多线程技术等完成信号处理与显示。
　　4.实现硬件与软件的联合调试，并进行系统的整体实验，主要包括闭环实验、外场实验。通过闭环实验测试分布式雷达系统的稳定性，并最终经过外场实验完成分布式雷达系统的联合定位结果显示等。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究动态

1.3本文主要工作

第二章 分布式雷达系统分析与方案设计

2.1分布式雷达系统分析

2.2分布式雷达体系架构

2.3分布式雷达测距及联合定位

2.4分布式数据采集与控制功能及指标分析

2.5分布式信号处理与显控功能及指标分析

2.6本章小结

第三章 分布式数据采集与控制模块设计与实现

3.1数据采集与控制模块方案设计

3.2数据采集与控制模块硬件设计

3.3数据采集与控制模块程序设计

3.4 WiFi模块应用程序设计

3.5本章小结

第四章 信号处理与显控上位机设计与实现

4.1上位机界面整体设计

4.2显控设计与实现

4.3信号处理设计与实现

4.4上位机软件整体设计

4.5本章小结

第五章 分布式雷达系统联合调试

5.1电源电路调试

5.2数据采集与控制模块调试

5.3 WiFi模块调试

5.4信号处理与显控界面调试

5.5系统闭环实验

5.6系统场景实验

5.7本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1全文总结

6.2未来展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果