基于波瓣分裂和超分辨的米波雷达测高方法研究及其实现
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某米波雷达有两种工作模式:低空模式和全空域模式,其中低空模式时能量集中,探测距离远;全空域模式时能量分散,探测仰角范围大。由于米波雷达波束较宽,在低空空域时,当天线阵元数或通道数较少时,地面反射或多径信号对超分辨算法影响较大;而在高空空域时,地面反射对超分辨算法的影响较小且波瓣分裂法不适用。针对以上问题,本文给出了子阵级波瓣分裂算法,提出了子阵划分准则,研究了该雷达的测高方案,即在低空模式时采用子阵级波瓣分裂测高方法,在全空域模式时采用子阵级波瓣分裂与超分辨相结合的测高方法。然后介绍了该测高方案基于某硬件处理平台的工程实现,给出了该硬件平台的FPGA和TS201的任务分配方案、测高模块的工作流程,设计了测高算法程序。最后通过实测数据验证了测高方案的合理性及测高模块的准确性和可靠性。
摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
第一章 绪论 | 第7-13页 |
1.1 研究的背景及意义 | 第7-8页 |
1.2 米波雷达的国内外研究进展 | 第8-9页 |
1.3 米波雷达的主要测高方法简介 | 第9-10页 |
1.4 数字处理器件 DSP 的发展现状 | 第10-11页 |
1.5 本文所做的工作 | 第11-13页 |
第二章 米波雷达测高方法研究 | 第13-33页 |
2.1 引言 | 第13页 |
2.2 VHF 雷达测高信号模型 | 第13-15页 |
2.3 VHF 雷达基于子阵级波瓣分裂的测高方法 | 第15-23页 |
2.3.1 基于波瓣分裂的测高方法简介 | 第15-16页 |
2.3.2 基于子阵级波瓣分裂的测高方法 | 第16-22页 |
2.3.3 折半查找 | 第22页 |
2.3.4 仿真分析 | 第22-23页 |
2.4 VHF 雷达基于最大似然法的测高方法 | 第23-32页 |
2.4.1 最大似然估计理论简介 | 第23-25页 |
2.4.2 DBF 预估计 | 第25-27页 |
2.4.3 两维交替投影算法 | 第27-29页 |
2.4.4 改进的 0.618 算法 | 第29-31页 |
2.4.5 高仰角最大似然算法和 DBF 的等效性分析 | 第31-32页 |
2.5 本章小结 | 第32-33页 |
第三章 某雷达测高方案设计 | 第33-39页 |
3.1 引言 | 第33页 |
3.2 低空模式测高方案设计 | 第33-36页 |
3.2.1 低空模式下测高仿真结果 | 第33-35页 |
3.2.2 低空模式测高方案 | 第35-36页 |
3.3 全空域模式测高方案设计 | 第36-38页 |
3.3.1 全空域模式测高仿真结果 | 第36-37页 |
3.3.2 全空域模式测高方案 | 第37-38页 |
3.4 本章小结 | 第38-39页 |
第四章 测高模块的工程实现及脱机数据处理 | 第39-65页 |
4.1 引言 | 第39页 |
4.2 测高模块的硬件处理平台简介 | 第39-41页 |
4.2.1 采用的 DSP TS201 及 FPGA EP2S60 简介 | 第39-40页 |
4.2.2 测高处理板处理简介 | 第40-41页 |
4.3 测高模块的软件设计 | 第41-53页 |
4.3.1 测高处理板的任务分配 | 第41-42页 |
4.3.2 测高模块的工作流程 | 第42-44页 |
4.3.3 DSP 控制管理程序设计 | 第44-49页 |
4.3.4 DSP 测高算法程序设计 | 第49-53页 |
4.4 雷达脱机信号处理 | 第53-64页 |
4.4.1 数据采集 | 第54-60页 |
4.4.2 数据分析 | 第60-64页 |
4.5 本章小结 | 第64-65页 |
结束语 | 第65-67页 |
致谢 | 第67-69页 |
参考文献 | 第69-73页 |
作者在读期间的研究成果 | 第73-74页 |
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