LFMCW雷达信号处理软硬件设计

论文摘要

线性调频连续波雷达具有抗干扰能力强、无距离盲区、高距离分辨率、较高的灵敏度等优点,有很大的发展前景和研究意义。本文首先介绍了连续波雷达系统的工作原理,详细分析了对称三角线性调频雷达信号的特点。又通过对称三角线性调频信号的发射信号、目标回波信号,和差拍信号的时域与频域特点的研究,利用一种频域对消的方法,消除固定目标,来实现线性调频连续波雷达的动目标显示。在此基础上,又给出了利用对差拍信号的2维FFT方法,实现了调频连续波雷达的动目标检测。通过对多周期的积累处理方法和相邻单元检测的恒虚警处理方法,消除杂波的影响,对信噪比进行了改善,提高了检测性能,并都给出了相应仿真实验。基于以上的研究工作,设计了一个完整的线性调频连续波雷达信号处理机,主要包括它的构成器件的选择、电源设计、时钟设计以及接口电路的设计。在计算机仿真结果的基础上,完成了部分算法在ADSP TS201S上的软件设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 LFMCW 雷达的主要特点
• 1.1.1 各种雷达信号形式的雷达体系
• 1.1.2 LFMCW 雷达的主要特点
• 1.2 LFMCW 雷达的研究概况
• 1.3 论文的研究背景和主要工作
• 1.4 论文的结构安排
• 第二章LFMCW 雷达工作原理及信号分析
• 2.1 LFMCW 雷达的基本原理
• 2.2 LFMCW 信号分析
• 第三章LFMCW 雷达信号处理算法分析
• 3.1 动目标显示
• 3.1.1 一次相消器
• 3.1.2 固定目标对消算法
• 3.1.3 计算机仿真
• 3.2 动目标检测
• 3.2.1 目标距离和速度的测量
• 3.2.2 积累处理
• 3.2.3 计算机仿真
• 3.3 恒虚警处理
• 3.3.1 恒虚警处理的原理和方法
• 3.3.2 计算机仿真
• 第四章 信号处理硬件设计
• 4.1 硬件系统结构
• 4.2 数据采集电路设计
• 4.3 DSP 实现平台
• 4.3.1 DSP 芯片及其选择方案
• 4.3.2 ADSP TS201S 的功能结构和硬件资源
• 4.4 时钟控制电路设计
• 4.5 JTAG 连接和 FLASH 接口设计
• 4.6 PCI 通信电路设计
• 4.7 电源电路设计
• 第五章 信号处理软件设计
• 5.1 算法设计流程及DSP 实现方式
• 5.2 数据提取传输模块
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的科研工作及研究成果
• 附录A 信号处理板实物图