混沌调相与线性调频复合近程探测系统信号处理技术研究

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混沌调相信号具有无模糊距离,抗干扰、抗截获能力强等优点;线性调频信号具有测距精度高,无距离盲区等优点。混沌调相与线性调频复合近程探测系统结合这两种信号的优点,信号形式复杂,增强了系统的抗干扰性能,降低了系统的被截获概率,提高了系统的测距测速精度。本文针对混沌调相与线性调频复合近程探测系统,研究了信号处理技术。主要工作如下:首先讨论了混沌调相与线性调频复合近程探测系统的工作流程,推导出各级信号表达式,根据指标要求和信号特点,分析并确定了系统参数,最终构建出系统模型。其次通过分析中频信号,研究了基于混沌相关的定距算法。通过分析差频信号和多普勒信号,提出了基于同态滤波的测距算法和基于时域欠采样的测速算法。仿真结果表明,上述算法具有较高的测距测速精度,采用定距和测距两种方法同时获取距离信息,增强了系统的抗干扰性能。然后根据系统指标要求和信号处理方案,完成了系统信号处理部分的软硬件设计与测试。硬件主要针对FPGA配置电路、电源系统电路、时钟复位电路、AD转换电路和DA转换电路进行原理图设计、PCB板绘制与焊接调试。软件基于Verilog HDL语言在可编程逻辑阵列(FPGA)上编程实现,主要针对定距、测距和测速算法进行程序编写和板级调试验证。最后,通过设备模拟产生中频信号完成了定距和测距测速实验。结果表明,定距精度达到1m,测距精度达到1.5m,测速精度达到2m/s,满足系统指标要求。
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