MATLAB近程线性调频连续波雷达信号处理实现

摘要现代军事、交通等各方面的发展对雷达系统的速度、精度、实时性等方面提出了越来越高的要求，而现场可编程门阵列（FPGA）的性能满足高速数字信号处理的要求。本文研究了线性调频连续波信号所具有的优点及其测距测速的原理，并进一步研究了其信号处理在FPGA中的实现。
本论文首先从线性调频连续波信号的特点入手，分析了大时宽带宽积信号的优点，论述了选择这种信号的理由。随后对线性调频信号处理的基本原理进行了分析，给出了处理的方法和步骤，其处理过程包括混频、两次FFT运算、恒虚警处理、目标合并处理。在此基础之上利用MATLAB软件对整个信号处理的过程进行模拟仿真，验证了处理过程的可行性和良好的效果。最后，采用了XILINX公司Spartan-6系列的FPGA实现信号处理的整个过程，输出了目标的距离和速度信息。10022
关键词线性调频信号处理 FPGA FFT CFAR
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title    Signal Processing of Short-Range LFMCW Radar
Abstract
Nowadays, the development of military and traffic and some other fields put forward higher requirement to radar’s speed, accuracy and real time, and Field-Programmable Gate Array (FPGA) can meet the requirement of high-speed digital signal processing. This paper studied on the advantages of LFMCW and the theory of ranging and velocity measurement, furthermore, studied on processing of LFMCW with FPGA.
    Starting with the characteristics of LFMCW, the paper analyzes the advantages of the signal with great accumulation of time and bandwidth, and proposes the reason of choosing this kind of signal. Subsequently, the theory and method of LFM signal’s processing is studied, the process includes frequency mixing, twice FFT, CFAR and object combination. On the foundation of the theory, MATLAB is used to simulate the whole signal processing; feasibility and good effect are verified. At last, the processing of the signal is realized in FPGA of Spartan-6 Family made by XILINX, with distance and velocity of the targets as the outputs.
Keywords LFM Signal Processing FPGA FFT CFAR
目次
1 绪论   1
1.1 课题研究背景   1
1.2 研究现状   1
1.3 论文研究内容和章节安排   4
2 线性调频连续波信号的处理   5
2.1引言   5
2.2 线性调频连续波雷达的测距测速原理   6
2.3 线性调频信号处理流程   9
2.4线性调频连续波雷达信号处理仿真   10
2.5 恒虚警检测技术   12
2.6 目标合并算法   15
2.7本章小结   16
3 系统设计   17
3.1 引言   17
3.2 技术参数   17
3.3 系统的总体模块设计   18
3.4 本章小结   19
4 FPGA设计与实现   19
4.1引言   19
4.2 锯齿波信号的产生   20
4.3 第一次FFT实现   23
4.4 对双端口RAM的操作   30
4.5 第二次FFT实现   31
4.6 恒虚警和目标合并   33
4.7 本章小结   34
5 系统调试   35
5.1 引言   35
5.2 锯齿波产生模块调试   35
5.3 第一次FFT调试   35
5.4 第二次FFT调试   37
5.5 目标检测模块调试   38 MATLAB近程线性调频连续波雷达信号处理实现:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_8928.html