跟踪雷达的高速实时信号处理系统研究

介绍了基于多片ADSP-TS101的高速实时跟踪雷达信号处理系统。为了实现对雷达信号的高速实时处理,系统采用并行化和模块化设计,将硬件平台与软件编程相结合,对跟踪雷达回波信号采用脉冲压缩,动目标检测以及恒虚警处理算法,获取了目标距离和角度信息。对该系统进行测试,结果表明系统的实现具有很高的可行性和效率。     

基于OMP的非合作宽带脉冲压缩雷达信号的压缩感知研究

压缩感知技术可以用来实现对非合作宽带信号的欠采样快速处理。宽带脉冲压缩雷达能够有效解决雷达探测距离和距离分辨力的矛盾,在探测领域得到了广泛应用,为实现对非合作宽带脉冲压缩雷达信号的快速欠采样接收处理,本文首先开展了信号稀疏分解与重构算法研究,通过对贪婪算法、凸松弛类算法、组合类算法三大算法进行对比分析,选用了运行速度快且重构精度高的正交匹配追踪(OMP)算法针对非合作宽带脉冲压缩雷达信号进行压缩感知仿真分析。仿真结果表明:在一定信噪比条件下,OMP算法完全能够实现对非合作宽带脉冲压缩雷达信号的欠采样和信号重构,从而实现了对非合作宽带雷达信号的欠采样处理,为处理非合作超宽带雷达信号提供了很好的理论指导。     

基于FPGA的雷达脉冲压缩系统设计

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码),并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程.脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率.     

超宽带信号实时脉冲压缩的工程实现方法

超宽带雷达具有极高的分辨率，已成为一种新的探测目标工具。由于其信号带宽宽，对回波信号进行实时脉冲压缩处理是个技术难点。本文介绍了以通用数字信号处理模块为硬件平台，采用全去斜的脉冲压缩处理方法和并行处理技术来实现超宽带信号的实时脉冲压缩处理。     

影响线性调频脉冲压缩效果的因素分析

分析了雷达信号处理中线性调频脉冲压缩的时频特征,根据雷达信号处理机对线性调频脉冲压缩频域处理机制,从信号处理机分段处理回波数据、失配等方面,详细讨论了影响线性调频脉冲压缩效果的因素。为检测雷达脉冲压缩效果,给出了脉冲压缩效果评价指标:脉压比、多普勒容限和距离旁瓣抑制能力。针对脉冲压缩性能指标,提出了对其进行静态测试的方法。     

基于FPGA的数字正交解调与脉冲压缩

中频信号是高频信号经过变频,而获得的一种信号,为了使放大器稳定工作并减小干扰,一般的接收机都要将高频信号变为中频信号。脉冲压缩是现代雷达中重要的信号处理技术之一,可以较好地解决雷达距离分辨力和作用距离之间的矛盾,文章对常见的数字正交解调方法,即数字混频进行了研究,随后对解调后的信号进行了脉冲压缩处理。在Matlab上对这种方法进行了仿真,然后用FPGA进行了硬件实现。     

基于ADSP-21160的雷达脉冲压缩并行处理机的设计

本文采用以多片通用DSP芯片ADSP-21160为核心建立并行处理机平台,通过多片并行FFT和IFFT运算,高效实现了频域数字脉冲压缩处理。在并行算法研究的基础上,设计并优化了一个高并行效率的雷达信号数字脉冲压缩系统,得出了相应的实验结果。     

动目标检测与速度估计仿真研究

介绍了雷达信号处理技术中的脉冲压缩、动目标检测、脉冲多普勒处理和恒虚警检测技术,并对雷达发射波形、目标回波、动目标检测进行了Matlab仿真。对脉冲回波信号进行脉冲压缩与动目标显示得到动目标脉压信号。利用动目标显示和脉冲多普勒处理实现脉压信号的动目标检测,并得到脉冲多普勒数据块。在数据块的距离维上进行恒虚警检测,检测动目标的距离,然后提取对应距离门的多普勒数据,检测动目标的速度。通过仿真建立了雷达信号处理的基本框架,为雷达系统建模及其仿真的深入研究提供了仿真支持。     

基于Matlab的LFM信号的正交变换和脉冲压缩

正交变换和脉冲压缩是雷达信号处理中常用的两个基本技术。介绍了正交变换和脉冲压缩的基本原理,并基于Matlab对线性调频信号先后做了这两种处理。其中涉及到采样率和匹配滤波器的选取及脉冲压缩处理中的旁瓣抑制问题,给出了计算机仿真结果。结果证明,脉冲压缩技术可以提高雷达的距离分辨力。     

现代雷达信号处理的数字脉冲压缩方法

脉冲压缩技术是雷达信号处理的关键技术之一。文中主要从信号形式、优势和不足、应用场合等方面介绍线性调频、巴克码、多相码、非线性调频等几类常用脉冲压缩信号，提出在时域和频域实现数字脉冲压缩的统一数学模型，推荐了相应的工程实现方法。根据具体雷达的目的和不同类脉压信号的特性，设计最佳脉冲压缩滤波器是提高雷达脉冲压缩性能的关键。     

对脉冲压缩雷达的移频干扰及其实现

脉冲压缩雷达的大时宽带宽积使其具有较强的抗噪声干扰能力，而脉冲压缩信号的时延和频移间存在着强耦合的致命弱点，使得对其进行距离欺骗干扰容易实现。通过数学理论公式推导和计算机数值模拟仿真，评估了移频干扰对线性调频脉冲压缩雷达和13位巴克码脉冲压缩雷达实施距离欺骗干扰的效果，最后提出了两种移频干扰的实现方法。     

脉冲压缩原理及FPGA实现

为解决雷达作用距离和距离分辨力的问题,分析了线性调频脉冲压缩的原理及工程实现方法,并利用Matlab软件对加权前后的线性调频信号脉冲压缩波形进行对比。简述了分布式（DA）算法的基本原理,给出一种基于FPGA分布式算法的时域脉冲压缩实现结构,利用QuartusⅡ软件完成脉冲压缩处理模块设计以及波形仿真。通过分析可以得出基于分布式算法实现的脉冲压缩可以减少资源利用率,大大节省硬件资源。     

基于MSN准则的自适应脉冲压缩修复处理

采用标准匹配滤波器会使雷达的脉冲压缩处理在大目标附近的距离单元产生距离旁瓣,从而遮蔽附近的小目标.针对这种情况提出的基于最大输出信噪比准则(MSN)的自适应脉冲压缩实现了对旁瓣的自适应压缩.然而有些在役雷达系统不能在标准脉冲压缩之前获得接收信号,或者不能更换当前脉冲压缩系统,这种算法不再适用.基于迭代思想和最大输出信噪比准则提出的脉冲压缩修复处理,自适应地作用于匹配滤波后的输出信号,利用先验目标信息实现对距离旁瓣和噪声的抑制.在推导的算法原理基础上给出了实现步骤,并对算法的适用性进行了仿真,结果表明对单、多目标算法能够实现有效脉冲压缩,对于多普勒失配,性能有所下降,但仍远优于匹配滤波,提高了雷达对小目标的检测能力.     

基于ADSP-TS101的数字正交采样和脉冲压缩的高效算法实现

针对雷达信号处理中数字正交采样和脉冲压缩的大运算量问题，提出了用频域方法把正交采样和脉冲压缩结合实现的高效算法，大大减少了运算量，提高了雷达信号处理的吞吐率和实时性。在ADSP-TS101上，验证了这个算法实现数字正交采样和脉冲压缩的速度性能和精度。     

数字下变频与脉冲压缩系统的设计与实现

数字下变频与脉冲压缩一直是雷达信号处理中的关键技术之一。应用现场可编程门阵列(FPGA)的IP核技术,研究了一种基于FPGA的数字下变频与脉冲压缩系统的实时实现方法。首先提出了系统的整体结构,然后介绍了数字下变频模块、脉冲压缩模块及接口模块的设计方法。在单片FPGA上实现了对实际采集的中频Chirp信号进行8K点或2K点可变点数的数字下变频与脉冲压缩处理,通过与Matlab软件计算结果的对比,验证了FPGA实时计算的正确性。最后分析了系统的可实现性与实时性。     

一种低副瓣高分辨卷积型数字脉冲压缩方法

在脉冲雷达系统中,为了增大雷达探测距离,发射宽的脉冲信号。而宽脉冲会带来雷达距离分辨力下降,使得较近的目标无法分离。为此,采用脉冲压缩技术实现对目标的分辨。在现代雷达系统中通过DSP进行数字脉冲压缩处理,其优点是容易通过算法的改进得到较好的目标识别性能。本文研究脉冲雷达的卷积型数字脉压方法,通过对窗函数频谱和加窗脉压效果关系和不同窗对脉压后的主副瓣影响的研究,提出了一种改进的低副瓣高分辨的数字脉冲压缩方法,其基本原理是:运用频谱主副瓣比较大的窗函数和频谱主瓣较窄的窗函数分别对参考信号进行加窗,利用切趾技术将加窗脉冲压缩后的信号进行最小值处理。实验结果表明了该方法的有效性。     

数字阵列雷达并行信号处理算法及实现

在某型号数字阵列雷达信号处理机的研制过程中,针对多波束、多任务下实时运算的难题,基于分布式多DSP处理器平台研究了数字阵列雷达的并行算法实现,采用多通道并行和通道内流水并行的处理方案进行算法分配和映射,成功完成了系统设计。实验结果表明,该系统具有较好的实时性、并行性和可扩展性。     

截断式压缩脉冲减小雷达盲区的性能分析

为了提高雷达的测距精度和探测距离,通常采用脉冲压缩(PC)处理的方法对信号进行处理,既保证了远距离探测所需要的信号能量,又使得时宽带宽积远远大于1。但是雷达发射信号时宽的增大必然会带来探测盲区的增加。为了解决这一问题,提出一种截断式压缩脉冲的方法,并对其工作原理及性能进行了详细分析。该方法区别于发射短脉冲补盲和组合调制脉冲的方法,不仅能够解决盲区问题,而且可以减小单基站雷达系统的复杂度。通过仿真实验对该方法的原理及其应用于雷达探测进行了验证,结果表明截断式压缩脉冲可以有效解决传统脉冲压缩方法带来的盲区增大问题。     

基于APEX20KE系列FPGA的超长M序列限幅脉冲压缩实现

首先介绍了高占空比、长M序列搜索雷达信号处理中超长M序列脉冲限幅压缩的实现及其特点以及APEX20KE系列FPGA的特点，指出实现超长M序列实时脉冲压缩的困难，在此基础上介绍一种以ALTERA的APEX20KE系列FPGA为处理器的超长M序列实时脉冲压缩算法的实现。     

基于FPGA的数字脉冲压缩算法的设计与实现

介绍了雷达信号处理系统中脉冲压缩技术的现场可编程门阵列（FPGA ）实现方法,研究和分析了线性调频信号的脉冲压缩算法,结合研究目标和设计要求,设计了一种基于数据分段的脉冲压缩处理方法,通过SignalTap仿真证明了其有效性。