论文部分内容阅读
高重频步进频雷达具有高距离分辨率、抗杂波能力强、可识别真假目标和反隐身等优点,是目前国内高分辨率技术中的研究热点,在军用和民用领域均有广阔的应用前景。目前,国内外常规的雷达回波模拟技术已经发展得较为成熟,但针对于高重频步进频雷达的测试需求仍有不少关键技术需要攻克,且尚未见到相关公开报道。本文主要针对高重频步进频雷达回波模拟技术展开研究,对高重频步进频雷达回波模拟过程中的回波模型、幅相补偿技术和实时模拟器的实现等具体问题进行了重点研究,主要的工作和研究成果如下:1、建立了高重频步进频雷达回波模型。首先,对普通脉冲发射波形、线性调频波形及步进频波形的模糊函数进行分析与对比,说明步进频波形的特点;其次,对普通脉冲雷达回波模型、线性调频雷达回波模型和步进频雷达回波模型展开分析,推导出高重频步进频雷达回波模型;最后,考虑由高重频特性引起的回波距离模糊问题,解出回波的频率偏置。2、提出了基于FIR带通滤波器的幅度补偿方法和基于最小二乘法的相位补偿方法,解决了高重频步进频雷达回波模拟器的幅相失真问题。首先,对高重频步进频雷达回波出现的幅相失真现象进行仿真分析,说明幅相补偿技术对于高重频步进频雷达回波模拟技术的必要性;其次,提出了基于FIR带通滤波器的幅度补偿方法和基于最小二乘法的相位补偿方法,并分别对幅相补偿方法的有效性进行验证;最后,对系统回波进行幅相补偿后,得到了主瓣平坦、旁瓣对称和噪底较低的一维距离像,验证了本文所提幅相补偿方法的正确性。3、优化了高重频步进频雷达回波模拟器的DSP程序,提高了系统实时性。高重频步进频雷达回波模拟技术主要通过DSP和FPGA模块来实现,由于高重频步进频雷达回波模拟器的频率步进特性,每个PRT的频率都在变,这就要求DSP每个PRT都要进行一次回波计算生成控制字并传递给FPGA,FPGA是并行计算,计算速率已经很快,所以高重频对于实时性的要求主要体现在DSP实现难度上,所以一定要对DSP进行算法优化。首先,根据回波生成的流程、回波计算所采用的公式和各个运算迭代周期,选出三角函数和开方两种使用频繁且迭代周期比较长的运算;其次,对三角函数和开方两种运算进行算法优化;最后,对优化后计算的结果和调用DSP中Math库函数计算的结果进行精度分析,在精度满足要求的前提下,使用优化后函数计算可以提高DSP实时性。