基于先进波形的高精度测距技术研究

作     者：张世勋 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘永祥

授予年度：2013年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：相位测距 相位编码雷达 巴克码 解模糊 误差分析 

摘      要：在反导背景下,高精度测距技术为雷达目标特征提取、识别与跟踪提供了新的途径。本课题的研究目的是在现有精密测量雷达的基础上运用相位测距技术提高目标径向距离的测量精度。本文立足于前置雷达,通过理论分析和仿真试验来研究相位编码雷达系统中相位测距的工作原理与实现过程,讨论了系统随机误差对模糊多普勒相位提取的影响,得到了用来指导工程应用的边界条件。第一章阐述了课题研究的背景和意义;归纳了相位测距技术的研究现状,分析了目前研究中存在的问题;介绍了论文的主要工作。第二章介绍了相位编码雷达系统的工作流程,提出了相位编码信号的高精度测距方法。首先,在相位编码雷达系统中,推导了雷达回波信号的匹配滤波表达式,得到了连续回波脉冲的一维距离像,找出与峰值位置邻近的采样点,通过相位补偿技术,提取采样点处的相位,即为多普勒相位的模糊测量值;其次,多普勒频率的积分值可通过前置雷达测速分系统得到的速度信息和时钟记录的时间信息求得,然后综合上述信息求解相位增量模糊度,得到目标的相位累加距离;最后,通过仿真验证,证明了方法的有效合理性。此方法解决了相位测距在相位编码信号体制下的适用问题。第三章针对相位编码信号相位测距方法的性能进行了研究。首先推导了算法适用的边界条件和内在约束关系;其次,通过模块化随机误差,定量评估了各类误差对多普勒模糊相位提取带来的影响;最后总结得出算法的运用流程。第四章为结束语,总结论文的研究成果,并对下一步工作进行展望。