5个研究背景和意义示例,教你写计算机MIMO雷达论文

今天分享的是关于MIMO雷达的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到MIMO雷达等主题,本文能够帮助到你

车载MIMO毫米波雷达系统设计与信号处理

这是一篇关于车载毫米波雷达,MIMO雷达,正交波形,遗传算法的论文, 主要内容为在当前汽车辅助驾驶系统研发过程中,毫米波雷达因为有着全天候、全天时的优点,已经成为近几年自动驾驶方面的热点话题。但在实际情况中,现有车载毫米波雷达对部分道路环境依旧存在局限性。针对高速环境下车载毫米波雷达的目标探测问题,本文开展了MIMO毫米波雷达收发体制的优化设计研究,设计并实现了高速环境下可用的MIMO雷达体制;同时,针对正交体制中多路波形互相关性能问题,开展了正交波形的优化设计研究,以有效提升MIMO毫米波雷达高速环境下的目标检测性能。本文完成的工作主要有以下几个方面:1.优化设计了正交MIMO毫米波雷达体制。针对传统时分复用MIMO(Time Division Multiplexing MIMO,TDM-MIMO)毫米波雷达在高速环境下多普勒模糊导致的测速测角问题,在传统TDM-MIMO毫米波雷达的基础上,提出基于频分复用MIMO(Frequency Division Multiplexing MIMO,FDM-MIMO)和TDM-MIMO的TDM-FDM-MIMO雷达体制,实现对传统TDM-MIMO雷达测速测角性能的改善;同时还提出了相位调制连续波MIMO(Phase Modulation Continue Wave MIMO,PMCW-MIMO)毫米波雷达体制,在简化测角算法的同时进一步提高最大不模糊速度。最后,在提出的MIMO毫米波雷达体制基础上,分别建立相应的信号模型,针对目标回波信号设计了相应的信号处理算法。2.开展了正交波形的设计与仿真。针对传统毫米波雷波形正交性和抗干扰性差的问题,本文首先在线性调频连续波基础上引入正交频分复用的设计思路,设计实现了正交频分线性调频连续波;其次针对现有相位编码信号旁瓣高且码元位数较短不能获得高处理增益的问题,本文提出一种基于Walsh矩阵约束的优化遗传算法,通过改善遗传算法中初始种群的生成方式以及适应度函数,生成正交性能更好且信号处理增益更高的超长位多相编码信号。3.完成了毫米波雷达高速目标检测系统仿真。在高速环境下,针对传统TDMMIMO雷达需要解速度模糊的需求,设计了带有重叠阵元的线阵天线布局,同时为了实现4D雷达功能,完成了面阵天线布局设计;最后结合MIMO毫米波雷达的信号处理算法和正交波形进行了综合仿真实验,与现有车载毫米波雷达体制相比,本文给出的雷达体制在高速环境下性能更优且信号处理算法更加简单。

小型FDA-MIMO雷达系统的发射和接收模块设计及实现

这是一篇关于FDA,MIMO雷达,硬件设计,FPGA的论文, 主要内容为频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)雷达在发射天线施加不同频偏,形成角度和距离相关的波束,在抗干扰以及目标定位等领域表现优异。近几年,将FDA和多输入多输出(Multiple input Multiple output,MIMO)雷达相结合,构成新型的FDA-MIMO雷达。该新型雷达同时具有FDA的距离依赖性波束和MIMO的自由度大的特征。对于FDA-MIMO体制的雷达硬件系统,国内外研究尚在起步阶段。本文开展C波段的FDA-MIMO雷达发射与接收模块的硬件设计与软件设计,主要工作概括如下:(1)从FDA雷达和MIMO雷达的基本理论出发,进行FDA-MIMO雷达信号模型的推导。(2)设计FDA-MIMO雷达发射与接收模块的硬件系统。系统主要分为频率源系统、射频前端、数据采集、数据存储等部分。该雷达采用FPGA芯片提高系统的拓展性;频率源采用DDS激励锁相环PLL方式来提高雷达系统的稳定性。采用4×4阵列天线确保雷达的分辨率。(3)本文针对雷达多样化提出了基于硬件的频偏调节方案,并通过测试验证;设计LCD显示模块显示雷达各通道参数信息;数据采集后进行DDR3存储,同时也为后续研究打通数据传输链路。(4)验证FDA-MIMO雷达发射与接收模块。对发射信号进行频谱、噪声和杂散的测试;对电源纹波进行测试以确保雷达工作的稳定性。在实验室条件下,对接收信号数据进行测试,验证数据链路的准确性和雷达工作的稳定性。最后对系统进行调试,并分析遇到的问题,使雷达发射模块和接收模块达到工作指标要求,完成设计。

基于快速检测的MIMO雷达真假弹头识别技术研究

这是一篇关于微动,MIMO雷达,真假弹头快速识别,LOUD算法,状态空间模型的论文, 主要内容为弹道导弹以其精度高,打击力度强等特点已经成为现代战争中的杀手锏武器之一。纵观过去的研究,发现弹道弹头的运动轨迹主要分为三个阶段,每个阶段有各自的特征。弹道导弹的运动包括平动和微动的复合运动。为了迷惑反导系统,弹道导弹会在弹道中段施放假弹头,而先进的假弹头与真弹头十分相似,识别起来更加困难。本文主要研究了弹道弹头的平动和细微运动组成的复合运动,细致地分析了弹道弹头的细微运动,并采用分置天线的MIMO(Multi-Input Multi-Output)雷达直接观测弹道弹头的多维运动特征,将弹道弹头中段的运动建模成状态空间模型。真假弹头在运动中的差异,主要体现在状态空间模型中的参数不同。在弹道中段真假弹头一开始一起在弹道母舱以相同的运动参数运动,分离后,由于真弹头具控制系统运动参数不变,假弹头的运动参数会变化成一个未知的值,因此,真假弹头的识别问题,可以转换为复合二元假设检验问题。本文将传统的似然比检测算法,广义似然比检测算法(General Likelihood Ratio Test,GLR),和局部未知方向检测算法(Locally Optimum Unknown Direction Test,LOUD)应用于真假弹头的识别中。通过仿真与分析,在虚警概率相同的情况下,LOUD检测器与GLR相比更加接近理想的似然比检测器,检测效果较好。本文对真假弹头的一维运动场景和多维运动场景都进行了仿真,检测结果类似,并且LOUD检测器的处理速度比GLR检测器快很多。然而通常,实际中,真假弹头的分离时刻往往是未知的,因此为了快速地识别真假弹头为反导系统赢得充分的时间,本文采用序贯复合假设检验,并提出了序贯局部未知方向检测器(Sequential Locally Optimum Unknown Direction Test,SLOUD),对真假弹头进行快速识别。本文对真假弹头的一维仿真场景和多维仿真场景都进行了仿真分析,比较了SLOUD,序贯广义似然比检测器(Sequential General Likelihood Ratio Test,SGLR),失配的序贯似然比检测器(Sequential Mismatched Likelihood Ratio Test,SMLRT)平均检测延时随着平均虚警延时的变化关系。仿真结果表明,与序贯广义似然比检测器相比真假弹头的SLOUD检测器的检测效果更加接近理想的序贯似然比检测器。同时,SLOUD检测器的处理速度比SGLRT快很多,尤其是在处理多维的数据的时候,SLOUD检测器处理速度非常快。本文的工作主要包括以下几个方面:1、分析了弹道弹头摆动、自旋、锥旋、进动和章动等细微运动等的细微运动参数的特征,并建立了在三维雷达坐标系下弹道弹头运动的离散时间状态方程;2、采用分置天线的MIMO雷达集中地观测弹道弹头的运动,建立了弹道弹头运动的观测方程;3、将真假弹头识别的问题转换成二元复合假设检验问题,并采用理想的似然比检测算法、失配的似然比检测算法、GLR算法和LOUD算法比较了在虚警概率一定的情况下各种算法的识别的效果;4、将真假弹头的快速识别问题转换成真假弹头运动参数的二元序贯复合假设检验问题,并提出SLOUD算法,并将该算法的性能与SGLR算法等相比较,结果显示,该算法的检测效果最接近理想的检测算法,处理速度也较快。

基于ZYNQ平台的毫米波MIMO雷达实时目标检测算法设计与实现

这是一篇关于MIMO雷达,实时目标检测系统,DBF算法,ZYNQ-7020的论文, 主要内容为毫米波多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达拥有多个发射和多个接收天线,接收天线通过分离出不同发射天线发射的电磁波,形成大孔径虚拟阵列来获取更高的目标角度估计性能。毫米波MIMO雷达还具有穿透力强、带宽大、天线尺寸小等优点,使雷达在采集一帧回波数据所需的时间更短,拥有更高的目标检测分辨率。然而,毫米波MIMO雷达会产生较高的数据量,增加目标检测系统处理数据的时间。ZYNQ集成了处理系统(Processing System,PS)和可编程逻辑(Progarmmable Logic,PL),内部硬件资源比较丰富,可以进行大量的数据运算。因此,本文对毫米波MIMO雷达实时目标检测算法的硬件设计与实现展开研究,将雷达的数据接收、实时目标检测算法和结果显示的全过程在ZYNQ-7020平台上进行实现,分析雷达硬件模块输出的数据格式,对毫米波MIMO雷达实时目标检测算法进行优化、加速和硬件实现,本文主要完成以下工作:首先,从调频连续波(Frequency-Modulated Continuous Wave,FMCW)MIMO雷达目标检测理论出发,构建了毫米波FMCW MIMO雷达系统模型,分析了FMCW雷达的测距和MIMO雷达的测角原理,推导出毫米波FMCW MIMO雷达的信号模型和数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)目标检测算法的原理,并对DBF算法进行仿真分析。然后,根据实时目标检测的需求,结合MIMO雷达硬件模块和ZYNQ-7020自身的特点,设计了实时目标检测算法实现系统。通过合理地为ZYNQ-7020分配任务,研究各个模块之间互联的方式,提出实时目标检测算法主要模块的设计方案。最后,基于主要模块的设计方案,对实时目标检测算法进行ZYNQ实现,并使用雷达真实数据进行系统验证。首先构建主程序的模型,对系统的初步框架进行程序化实现;其次完成PS端的程序开发,对数据进行接收,并把数据缓存在PS端的DDR3中,从中提取一帧数据传输至PL端,并计算单帧数据运算所需的时间;然后完成PL端的程序开发,对数据进行排列、校准、快速傅里叶变换、DBF处理,并通过RGB显示设备显示目标检测结果;最后对系统进行调试与实验验证。从目标检测结果和每帧运行时间两个角度出发,在ZYNQ平台上设计的实时目标检测算法,满足实时目标检测的需求,测试结果表明实现算法的合理性和有效性。