毫米波辐射计信号预处理算法研究与实现

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1、摘要摘要毫米波辐射计就是工作于毫米波波段的宽带无线电接收机。由于毫米波具有较好的穿透性和较高的空间分辨率，可采用毫米波辐射计对隐藏在衣物下的枪支、刀具、炸药等进行成像。因此，毫米波辐射计在遥感、盲降、导航、安检等军事、民事应用领域具有重要的实用价值。本文以具体的研究项目为背景，对辐射计数据采集及预处理技术的应用做了研究，内容涵盖了方案设计、算法理论研究、硬件研制、软件实现及系统联调等全过程。主要工作如下：(1)针对辐射计通道增益不一致性引入的系统误差，研究了通道均衡失配模型，分别采用了矩匹配法和频域滤波法进行仿

2、真。经过比较，频域滤波法在去条带噪声应用上有更好的效果，特别是在去除周期性条带噪声方面效果更佳。(2)根据辐射计输出信号特性及实时处理要求，本文采用了基于线性预测的LIdS自适应去噪方法对输出信号进行预先去噪处理，并对自适应算法进行了改进。经过仿真，改进的算法比传统算法收敛性更好。(3)以FPGA为核心，设计和实现了信号采集电路，并且与伺服控制单元、显控单元(ARM)、信号处理单元(DSP)做了联合调试，达到了预期要求，得出了相关结果。关键词g毫米波辐射计，通道均衡校正，自适应滤波，信号采集AbstractAb

3、stractTheMillimeterwaveradiometer,whichisakindofwidebandradioreceivers，works01"1themillimeterwave．Asthewavehasthegoodpenetrabilityandhighspatialresolution,millimeterwaveradiometercanbeusedtoimageguns，knivesandexplosiveshiddenundertheclothes．Therefore，millime

4、terwaveradiometerhasimportantpracticalvalueinmilitaryandcivilareassuchasremotesensing，blinddropping，navigation，securitycheckandSOon．Inthisthesis，theradiometerdataacquisitionandpreprocessingtechniqueshasbeenstudiedbasedonacertainprogram,includingprogramdesign

5、,algorithmtheory,hardwaredevelopment,softwaresystemanddebugging．Themaincontentofthethesisisasfollows：(1)Thechannelequalizationmismatchmodelhasbeenstudiedspecifictothesystematice=ITor$causedbythedifferencesofradiometerchannelgain．Afterthecomparison,frequencyd

6、omainfilteringproducedbetterresultsingettingridofbandnoise，especiallytheperiodicone．(2)Inaccordancewiththecharacteristicsoftheradiometer’Soutputsignalsandreal-timeprocessing,theoutputsignalshavebeenpre-processedbytheimprovedLMSadaptivefilteronthebasisoflinea

7、rprediction．Throughsimulation,theimprovedalgorithmhasbetterconvergencethanthetraditionalode．(3)SignalcollectioncircuithasbeendesignedandcompletedtakingtheFPGA硒thecore．Besides，thedebuggingofthewholesystemmetallexpectedrequirementsandgotcorrespondresults．Keywo

8、rds：millimeterwaveradiometer,balancingchannelmismatch，adaptivefiltering，signalacquisitionn独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它