MTD雷达中多普勒滤波器组的设计与实现.doc

目 录中文 摘要 ............................................................1英文摘要 ............................................................21 引言 .............................................................31.1 研究背景及意义 .............................................31.2 国内外研究现状 .............................................41.3 本设计的指导思想和主要工作 .................................42 动目标检测(MTD)雷达基本原理 ......................................62.1 多普勒效应 .................................................62.2 动目标检测(MTD)雷达的工作原理 ..............................82.2.1 动目标显示(MTI)雷达的工作原理 .........................82.2.2 动目标检测(MTD)雷达的工作原理 ........................103 MTD 多普勒滤波器组的设计 ........................................133.1 加权 DFT 实现 MTD 滤波 ......................................133.1.1 DFT 滤波器分析 .......................................133.1.2 窄带滤波器组信号处理的优点 ...........................153.2 FIR 实现 MTD 多普勒滤波器 ...................................163.2.1 设计思路 .............................................173.2.2 MTD 多普勒滤波器组的设计 .............................173.3 MTD/MTI 雷达的性能评价指标 .................................204 MTD 雷达中预处理模块设计 ........................................234.1 乒乓操作 ..................................................234.1.1 乒乓操作的处理流程 ...................................234.1.2 乒乓操作的特点 .......................................234.1.3 乒乓操作的应用 .......................................254.2 MTD 雷达匹配滤波器的总体结构 ...............................264.3 MTD 雷达中预处理模块设计 ...................................274.3.1 多路选择器的设计 .....................................284.3.2 计数器的设计 .........................................304.3.3 MTD 雷达预处理模块设计 ...............................32总 结 ............................................................34谢 辞 ............................................................34参考文献 ...........................................................35合肥工业大学理学院电子科学与技术 2006 届毕业论文集1摘要：在高科技战争中，探测敌方的进攻目标(如飞机、导弹、舰艇等)是一个重要问题。

它实际上是一个解决在密集的杂乱回波中发现感兴趣的目标的问题，即所谓的动目标检测(MTD)本文对 MTD 雷达技术的核心(多普勒滤波器组)进 行 了 深 入 的 研 究 和设 计 文章主要分为以下四个部分：首先，本文对研究课题的背景及其意义进行了一个大概的说明其次，对动目标检测(MTD)雷达的基本原理进行了全面而详细的介绍，如 MTD 的主要功能，其中，对于与 MTD 极其相关的动目标显示(MTI)也进行了一个简要的介绍再次，对 MTD 雷达技术的核心(多普勒滤波器组)进行了设计和分析，文中应用了加权 DFT 和 FIR 这两种方法实现 MTD 滤波，并给出了MTD 性能评价指标最后，对 MTD 滤波器输入数据的存储这一问题用预处理乒乓操作进行了设计，并对仿真结果进行了分析和说明关键词：动目标检测(MTD)，动目标显示(MTI)，滤波器，乒乓操作，设计MTD 雷达中多普勒滤波器组的设计与实现2Abstract：In high-tech warfare, detecting enemy’s offensive goals (such as aircraft, missiles, ships, etc.)is an important issue. In fact, it is a solution about how to found the interesting objectives in the intensive mess echo., the so-called Moving Target Detection (MTD). In this paper, I spent much time and many words on the research of the core of MTD radar technology--the design of Doppler Filter Team. The article is divided into four main parts:First, There is a general description about the background of this topic and its significance. Secondly, the basic principles of the Moving Target Detection (MTD) radar are comprehensive and detailed introduced, such as the main function of MTD. In addition, the Moving Target Indication(MTI) which is Extremely relevant with MTD is also conducted a brief introduction. Thirdly, There are some design and analysis that I did on the MTD radar technology core (Doppler Filter Team), and the two approaches—DFT and FIR were applicated in achieving MTD filter. At the same time some of the MTD performance evaluation indicators were given. Finally, how to store the input data of MTD filter in the design was designed with the ping-pong operation, and the simulation results were analysed and described.Keyword: Moving Target Detection (MTD), Moving Target Indication(MTI), Filter, Ping-pong operation , Design合肥工业大学理学院电子科学与技术 2006 届毕业论文集31 引言1.1 研究背景及意义雷达是用来发现目标和测量目标的无线电电子系统。

雷达工作的物理基础是物体对电磁波的反射现象雷达的两个主要特征是，它具有远距离探测目标和对目标进行较高精度定位的能力虽然雷达技术主要因军事应用而得到发展，但它也在许多民用领域中得到了应用，比如船舶和飞机的导航就是典型的例子从 50 年代末以来，由于航空与航天技术的飞速发展，飞机、导弹、人造卫星及宇宙飞船等采用雷达作为探测和控制的手段，尤其是在 60 年代研制的反洲际弹道导弹系统，对雷达提出了高精度、远距离、高分辨率及多目标测量等要求由于解决了一系列的关键性问题，雷达进入蓬勃发展的新阶段，如脉冲压缩技术的采用；单脉冲雷达和相控阵雷达研制的成功；脉冲多卜勒雷达体制的研制成功，使雷达能测量目标的位置和相对运动速度，并具有良好的抑制地物去干扰等的能力；由于雷达中数字电路的广泛应用和计算机与雷达的配合使用，使雷达的结构组成和设计发生了根本性的变化雷达采用这些先进技术后，工作性能大为提高60 年代相控阵雷达技术大量用于战术雷达，这期间研制成功的主要相控阵雷达，包括美国陆军的“爱国者” 、海军的“宙斯盾”等进入90 年代，尽管冷战结束，但局部战争仍然不断，特别是由于海湾战争的刺激，雷达又进入了一个新的发展时期；对雷达观察隐身目标的能力、在反辐射导弹(ARM)与电子战(CEW)条件下的生存能力和工作有效性提出了更高的要求，对雷达测量目标特征参数和进行目标分类、目标识别有了更强烈的需求。

随着微电子和计算机的高速发展，雷达的技术性能也在迅速提高，在军事上的应用进一步扩大雷达是在不断发展变化的：一方面它综合应用各种新技术、新器件来完善和提高自身的性能，另一方面不断出现的各种新技术的应用，也促使雷达不断的改善在现代高技术战争条件下，雷达所面临的电磁信号环境越来越复杂，雷达在复杂电磁环境下的生存能力便成为衡量雷达性能指标的重要标志为了抵御各种有源和无源干扰，现代雷达采取了各种各样的抗干扰措施，概括起来，可以归纳为时域抗干扰、频域抗干扰和空域抗干扰三个方面MTD 雷达中多普勒滤波器组的设计与实现4雷达信号的频域抗干扰措施主要包括动目标显示(MTT)、动目标检测(MTD)和脉冲多普勒(PD)技术等广义讲，MTD 是 PD 的一种特例，一般认为 MTD 是一种低重复频率的 PD 处理但 MTD 与 PD 处理的基木原理是相同的现在，MTD处理己成为雷达抗干扰(尤其是抗杂波干扰和箔条干扰)的重要手段，在现代雷达中得到了广泛的应用，发挥着不可替代的作用1.2 国内外研究现状1974 年美国麻省理工学院林肯实验室研制出了新型的需达信号频域处理装置——动目标检测器，为第一代 MTD它主要由一个传统的三脉冲 MTI 对消器级联一个 8 点 FFT 构成，这一 8 点 FFT 等效为一组相邻有覆盖的窄带滤波器组，它实际上就是用作脉冲串回波相参积累的匹配。