雷达干扰信号特征识别技术研究与实现

论文摘要

本文紧密结合某武器装备型号项目,开展了雷达干扰信号特征识别技术研究。包括对雷达干扰信号调制类型识别算法的研究,以及宽带雷达干扰信号数字接收机工程实现技术。全文总共分为三个部分:第一部分分析了常见雷达信号——恒载频信号（CW）、线性调频信号（LFM）、二相编码信号（BPSK）、四相编码信号（QPSK）和频率编码信号（FSK）的时域频域特征。首先用时域方法研究了信号时域特征;然后从频域分析了信号特征;最后研究了信号的时频域特征,分析方法包括短时傅里叶变换分布（STFT）和Wigner-Ville分布（WVD）。第二部分主要研究了干扰信号特征识别方法,主要是对欺骗干扰信号脉内调制类型识别的三种算法,包括基于瞬时自相关的方法、基于自相关的算法和基于短时傅里叶变换的调制类型识别算法,对每种识别算法的性能分析分析了识别率、实时性以及算法优缺点,并相互做了比较;针对常用脉内调制类型识别算法对相位编码信号识别能力的不足,提出了一种基于零载频信号瞬时自相关的相位差估计算法,能够在低信噪比下对几种相位编码信号准确识别。为了解决电子战接收机中雷达信号脉内调制方式的自动识别问题,提出了针对宽带雷达干扰数字接收机一种干扰分析识别处理流程,并对其性能进行了仿真实验。第三部分研究了宽带雷达干扰信号数字接收机在FPGA平台上的实现方法,结合Xilinx V6系列FPGA的特点,本章对上述模块进行了深入的理论分析,设计了高效的实现结构。实现了线性相位并行FIR的优化结构、一种高精度对数转换器、数字荧光频谱监视技术实现等创新性设计,有效地节省了硬件资源消耗,为在单片FPGA上实现系统更多功能提供了支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 国内外研究现状与发展趋势
• 1.4 论文的主要工作及结构安排
• 第二章 雷达干扰信号的特征分析
• 2.1 引言
• 2.2 雷达信号脉内调制类型概述
• 2.2.1 恒载频信号
• 2.2.2 线性调频信号（LFM）
• 2.2.3 相位编码信号（PSK）
• 2.2.4 频率编码信号（FSK）
• 2.3 时域相关特征分析
• 2.3.1 瞬时自相关特性分析
• 2.3.2 自相关特性分析
• 2.4 频域特征分析
• 2.5 时频域特征分析
• 2.5.1 短时傅里叶变换
• 2.5.2 Wigner-Ville分布
• 2.6 本章小结
• 第三章 雷达干扰信号特征识别方法
• 3.1 引言
• 3.2 欺骗式干扰脉内调制类型识别方法
• 3.2.1 基于瞬时自相关的雷达信号脉内调制类型识别算法研究
• 3.2.2 基于自相关的雷达信号脉内调制类型识别算法研究
• 3.2.3 基于短时傅里叶变换的雷达信号脉内调制类型识别算法研究
• 3.3 一种实时的宽带雷达干扰分析识别方案
• 3.3.1 一种基于瞬时自相关的相位编码信号精识别方法设计
• 3.3.2 雷达干扰信号脉内调制识别方案
• 3.3.3 仿真与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 宽带雷达干扰信号数字接收机工程实现技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 免混频数字正交变换
• 4.3 线性相位并行FIR滤波器的优化性设计
• 4.3.1 传统基于多相滤波的并行FIR结构
• 4.3.2 一种改进的线性相位并行FIR结构
• 4.4 简化的并行FFT结构
• 4.5 基于CORDIC算法的高精度对数变换器设计
• 4.5.1 CORDIC算法简介
• 4.5.2 一种基于CORDIC算法的高精度对数变换器设计
• 4.6 基于数字荧光技术（DPX）的压制式干扰的监测
• 4.6.1 DPX技术简介
• 4.6.2 基于DPX频谱图的干扰分析
• 4.6.3 基于FPGA的DPX实现
• 4.7 其他模块设计
• 4.7.1 去载频与降采样
• 4.7.2 干扰脉冲检测
• 4.7.3 载频、带宽估计与粗识别
• 4.8 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文主要工作及创新点总结
• 5.2 下一步的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果