D波段LFMCW体制实孔径成像雷达信号处理器设计与实现

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隐身技术的实质是通过降低目标的雷达散射截面积(RCS)实现隐身的,反隐身雷达一个发展趋势就是往更高频率发展。D波段雷达传感器工作在110GHz~170GHz,位于太赫兹低端,属于毫米波雷达。现代隐身飞机多针对厘米波雷达进行设计,因此,在D波段的电磁信号照射下,飞机机体表面的每一个细微结构都可看作是一个散射点,从而增加了隐身飞机的RCS值。本文以某对空目标无线电反隐身近场探测技术项目为背景,设计并实现了一种D波段LFMCW体制实孔径成像雷达信号处理器,完成了信号处理相关软件的设计与调试。论文主要工作包括:1、设计了一种D波段LFMCW体制的实孔径二维成像方案。通过对LFMCW发射波形的设计、三通道虚拟基线相位干涉仪的设计和信号处理算法设计实现了对空目标的实孔径二维成像。并通过仿真分析了探测性能。2、根据设计的实孔径二维成像方案需求,研制了D波段LFMCW体制实孔径成像雷达的信号处理器硬件电路,完成了电路的原理图设计和PCB的加工焊接。同时也完成了中频本振频率源硬件电路的研制。3、在雷达信号处理器硬件平台上完成了实孔径二维成像信号处理的软件设计,具体包括三通道高速A/D采样软件设计、高性能FPGA+DSP信号处理软件设计、SRIO接口软件设计。同时在本振频率源硬件平台上完成了LFMCW中频波形产生软件设计。4、完成了本振频率源电路中频LFMCW波形产生测试,雷达信号处理器三通道中频采样及通道相位校准的测试,雷达信号处理器平台的信号处理及实孔径二维成像测试。通过测试结果验证了信号处理器相关软硬件设计的正确性和有效性。
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