雷达超分辨处理技术的研究

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雷达目标的方位信息是由天线波束扫描得到的,雷达方位分辨率取决于天线的水平波束宽度,如果是窄波束,就能得到高分辨率。因此一般情况下都是采取增大天线孔径和提高雷达发射频率的方法,但是改进天线尺寸会使得机动能力和安装场地受到限制,同时天线尺寸还受到体积的限制,波束锐化有限,而且提高频率受到器件制造工艺水平的限制。所以一些普通雷达为了达到在分辨率方面更好的效果,就考虑在不改变硬件的基础上利用数字信号处理的方法提高雷达分辨率利用雷达超分辨处理技术可以在有限资源下进一步提高雷达的方位分辨率。为有效地改善非相参脉冲雷达分辨率的问题,本文针对这一问题首先研究了雷达天线方向图函数、目标等数学模型;然后研究了提高雷达分辨率常用的子波变换、维纳逆滤波以及限制迭代算法,又针对噪声对提高雷达分辨率影响,以及在两个雷达回波有混叠的时候,雷达不能将回波分辨的问题,研究了维纳逆滤波和限制迭代反卷积的改进算法,并进行了仿真实验分析,通过对多种提高雷达分辨率算法的综合研究,提出混合反卷积提高雷达分辨率的改进算法,并进行了仿真实验分析,证明了改进的混合反卷积提高雷达分辨率算法的有效性,此方法不仅仅可以减少算法的运算量,而且能够有效抑制噪声和减少伪峰。本课题采用FPGA实现超分辨处理,保证超分辨处理的实时性。利用Xilinx公司的ISE10.1软件对整个系统流程进行了FPGA的总体设计,进而又对算法进行了FPGA的仿真实验,实验主要分为三部分,包括基于FPGA实现数据存储和基于FPGA实现FFT,还包括算法主体部分的软件实现。最后使用MATLAB仿真对编程处理结果的可性进行了对比验证,得出了这种既能减小算法运算量,又能抑制噪声伪峰的超分辨处理的FPGA实现方法
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