【摘 要】
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信号处理机是单脉冲雷达导引头的核心部件,一方面它要完成单脉冲雷达的目标搜索、检测、跟踪以及抗干扰、信息融合等任务;另一方面还要与导引头其它组件进行实时通信、控制导
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信号处理机是单脉冲雷达导引头的核心部件,一方面它要完成单脉冲雷达的目标搜索、检测、跟踪以及抗干扰、信息融合等任务;另一方面还要与导引头其它组件进行实时通信、控制导引头的工作状态。高速、大数据量的实时处理任务对信号处理机提出了很高的性能要求。本文的研究内容分为三个部分,一是信号处理机中涉及的关键技术;二为海杂波条件下的单脉冲雷达目标检测方法研究;三是在处理机调试过程中,所遇见的难点问题的分析与处理。本文所研究的信号处理机的关键技术包括:(1)分析了频域数字脉冲压缩工程实现过程中,回波数据截断、噪声干扰、直流电平等因素对脉压结果的影响,为处理机的实际工程应用提供了理论支持;(2)利用相参积累技术完成多个相参脉冲的积累,有效地提高了回波信噪比,改善了雷达的检测能力。采用合成高分辨技术实现了对目标的距离维高分辨成像;(3)采用? ? ?滤波,对目标进行距离跟踪,结合主被动复合导引头的处理要求,设计了主被动复合跟踪流程。本文研究的信号处理机主要针对海上目标进行检测与跟踪,为此本文研究了海杂波的统计特性,介绍了四种常见的杂波分布模型及参数估计方法。基于实测的海杂波数据,进行了海杂波分布模型的识别,并选择相应的CFAR策略。最后结合聚类算法,研究了距离维扩展目标的CFAR检测方法。信号处理机硬件调试是信号处理机研发的基础。在信号处理机的调试过程中,本文针对多路串口通信、AD采样、以及处理机高低温试验等有关问题,开展了深入研究。论文首先开展了基于FPGA的四路并行串口的设计与调试工作,满足了多路串口同时、高速数据传输的要求。随后介绍了正弦信号的整周期采样准则,在此基础上,进行了处理机三通道AD有效位测试和调试,满足了处理机的任务要求。针对处理机中实时性要求最高的一块DSP芯片,对处理机的实时性进行了深入分析、调试和测试,满足了处理机在复杂任务下的实时性要求。最后,总结了处理机在高低温试验中存在的一些问题,提出了相应的解决途径和改进意见。目前该导引头雷达信号处理机已交付使用,工作稳定,性能良好。
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