线性调频连续波雷达信号处理技术研究与硬件实现

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1、摘要根据线性调频连续波雷达的工作特点，本文推导了线性调频连续波雷达回波信号的基本关系式，并以此为基础，分析了线性调频连续波雷达的回波特性、距离和速度分辨率；并对动目标回波差拍信号在频域上出现的距离一速度耦合现象进行了研究。本文还对多周期对称三角线性调频连续波雷达回波差拍信号特性进行了分析。在上面分析的基础上，提出了利用动目标和固定目标回波差拍信号在频域上不同的特点，实现线性调频连续波雷达的MTI，并在目标运动发生越距离单元走动情况下对运动目标进行了运动补偿，避免了对消后目标分裂现象的产生。根据线性

2、调频连续波雷达回波差拍信号频谱峰值受多普勒频率的调制，提出了利用多周期回波多普勒信号区分不同速度的运动目标的方法，本文给出了相应的处理方法。并介绍了线性调频连续波雷达相参积累、恒虚警检测和提高测距精度的方法。对于目标密集的场合，为了消除弱小目标被邻近强目标遮盖的现象，提出了基于FFT和Chirp．Z变换的弱目标提取算法。在以上算法分析和仿真结果的基础上，结合项目的实际要求，研制了以AD公司的通用数字信号处理器TS201S为处理仫心的线性调频连续波雷达信号处理机，本文作者主要讨论了信号处理机系统的硬

3、件设计与实现。关键词：线性调频连续波雷达动目标检测MTI数字信号处理器PCI9054AbstractorAccordingtothecharacteristicsofLFMCWradar,thisthesisrevealthebasicrelationsbetweenthesystemparameters．TheanalysisindicatethecharacteristicofthebeatsignalofLFMCWradar．AttentionsarealsopaidtotheLFMCWsi

4、gnal’Srangeandvelocityresolution，range-velocitycouplingproblem．Wealsodiscussthecharacteristicsofmutil—cyclebeatsignalofsymmetricaltriangleLFMCWradar．Inthispaper,thespectrumsofbeatsignalofmovingtargetamongmulti—cyclearealsoresearched．Basedonaboveanalys

5、is，wemakeuseofthedifferentcharacteristicsofbeatsignalofmovingtargetandstatetargetinfrequencydomaintorealizeMTIofLFMCWradar．Beatsignalfromhighvelocitytargetwillmigraterangeresolutioncells．Inthiscondition，animprovedmethodofMTIisintroduced．BasedontheSimi

6、larityofMTDbetweenPulseradarandLFMCWradarandthatthebeatsignalaremodulatedbyDopplerfrequencyinLFMCWradar,SOwecanseparatethetargetswiththedifferentvelocityateachrangecell．Algorithmandresultofcomputersimulationaregiveninthepaper．ThemethodofCFAR，coherenti

7、ntegrationandimprovingtherangeprecisionofLFMCWradararealsointroduced．Indense—movingtargetcondition，inordertoeliminatethephenomenonthattheweaktargetiscoveredbystrongtargetnearby,basedonFFTandChirp-Ztransform，thispaperhasproposedamethodtorealizeweaktarg

8、etextraction．Dependingonthespecificalgorithmandsimulationresultsintheaboveanalysises，wedevelopasignalprocessorofLFMCWradarbasedonADcompany'sthecommondigitalsignalprocessorTS201S，theauthormainlydesignthehardwareofsignalprocessor．Keywords：LFMCWR