基于NI-PXIe仪器的雷达信号分选技术的研究与实现

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在现代电子战中,雷达信号的分选是电子支援系统(ESM)和电子情报侦察系统(ELINT)和重要功能之一。随着电子技术的日益发展和进步,雷达工作体制不再单一而是变得复杂多样,导致电子对抗(ECM)所面临的电磁环境越来越复杂。如何在复杂的电磁环境中实时地分离出各雷达辐射源的信息,得到准确的参数,正确引导系统进行干扰就变得越来越迫切。本文对雷达信号分选进行了研究和实现,具体内容包括:  介绍了重频雷达信号分选的原理和流程,包括参数测量,脉冲描述字的形成和交迭脉冲流的产生,然后进行预分选和主分选的过程。  对雷达信号PRI分选技术的算法做了详细的仿真研究,分四大种类,有TOA平面变换法、直方图算法、PRI变换算法、谐波和参差信号分选算法。TOA平面变换法包括基本的正向平面变换和反向平面变换,然后经过滤波后,能够呈现出真实的PRI值;PRI变换算法离散PRI变换算法和自适应PRI变换算法,对固定PRI信号和抖动PRI信号有很好的分选效果;谐波和参差信号分选算法根据提取出谐波和参差序列用曲线拟合的方法求出准确的PRI值和子周期;直方图算法包括累积差值直方图算法、序列差值直方图算法、逐层直方图算法等,实时性最好。  对序列差值直方图算法进行了改进,对某一级直方图中符合条件的多个PRI的搜索进行并行处理,对抖动脉冲信号的分选效果有很大的提高,并且更适合FPGA硬件的实现,处理速度快;对基于截距的谐波和参差信号分选算法中的曲线拟合算法进行了改进,采用了加权修正迭代的拟合方法,改进算法的时间复杂度比最小二乘法低,计算量减少;对自适应PRI变换算法不能够分选参差信号的缺陷提出了改进的方法,结合参差信号的分选方法,先判断检索出混合信号中的参差信号,然后再使用自适应PRI变换算法对剩余信号进行分选,使分选结果更加准确。  搭建了雷达信号分选的硬件系统。根据系统的性能要求,选择了NI的硬盘板卡,并从整体上架构了硬件系统。  实现了雷达信号分选系统的各个模块。设计了整个系统的软件模块;介绍了系统的软件开发环境以及编译环境;实现了雷达信号分选的核心算法模块,即改进SDIF算法主分选模块;设计并实现了参数测量模块和预分选模块。  给出了雷达信号分选系统的运行及测试结果。首先,介绍了系统的运行环境以及软件工具包。用雷达信号数据对系统中的各个功能模块进行测试,展示测试结果,验证系统设计的正确性。最后,总结了本文的工作同时对未来的工作进行了展望。
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