毫米波测量雷达信号处理系统设计与实现

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：盛墨日期丝堡：L兰9关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有

2、关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：琏基盏2嶂日期竺鱼!：兰9摘要IUllIlUIIIM11111IIIY2380399近年来，毫米波雷达应用范围不断扩展，且受到日益关注。本论文以毫米波测量雷达信号处理系统为背景，介绍了雷达具有的脉冲多普勒(PD)体制

3、和步进频率(SF)体制的主要算法，并讨论了雷达信号处理系统的设计与实现。本文首先论述了毫米波雷达的发展现状，分别介绍了两种体制下雷达的基本理论和算法，研究了一种适用于低速运动目标的步进频像拼接算法。然后，结合系统的信号形式，设计了FPGA+DSP架构的雷达信号处理系统，该系统由实时信号处理硬件平台和计算机显控平台两部分组成。最后，详细阐述了信号处理系统软硬件各模块的实现，系统采用FPGA实现核心控制，DSP完成信号处理算法，通过USB接口完成显控平台与硬件平台的通信，实现信号采样、实时处理、数据传输、显示等功能。关键词：脉冲多普勒步进频率实

4、时信号处理系统硬件平台显控平台AbstractInrecentyears，themillimeterwaveradarhasbeenwidelyusedinmanyfieldsandreceivesincreasingattention．Underthebackgroundofmillimeterwavedetectingradarsignalprocessingsystem，theprinciplesandalgorithmsofPulseDopplermodeandSteppedFrequencymodeoftheradarareint

5、roducedandthedesignandrealizationoftheradarsignalprocessingsystemisdiscussed．Inthisthesis，fundamentalprinciplesandmainalgorithmsofthetwomodesareintroducedrespectively，andanewapproachofstepped丘equencyrangeprofilingmethodforlowspeedmovingtargetisstudied．Subsequently，thereal-

6、timeradarsignalprocessingsystemisdesignedbasedonFPGAandDSParchitecturewhichisconsistofareal-timeradarsignalprocessinghardwareplatformandacomputerdisplayconsole．Finally，therealizationofhardwareandsoftwaremodulesisillustratedindetail．ThecontrolfunctionisaccomplishedintheFPGA

7、，algorithmsareimplementedintheDSP，andcommunicationfunctionbetweencomputerdisplayconsoleandhardwareplatformisachievedthroughUSBinterface．Thefunctionsofsignalacquisition，real-timesignalprocessing，datatransitionanddisplayarefulfilled．Keywords：PulseDopplerSteppedFrequencyReal-

8、timeSignalProcessingSystemHardwarePlatformDisplayConsole目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯