多发多收穿墙成像雷达信号处理机的研究-信号与信息处理专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 RESEARCH ABOUT IMAGING SIGNAL PROCESSOR OF TWR BASED ON MIMO Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Signal and information processing Author: Yongbing An Advisor: Lingjiang Kong School : School of Electronic Engineering 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘 要 多发多收穿墙成像雷达，是一种能高速获取数据，又能实时对墙后探测成像 的一种技术。实孔径成像为得到较大孔径和较多阵源，穿墙雷达采用多个发射天 线分时发射电磁波信号至建筑物或其他障碍物，再由多个接收天线接收每个发射 天线的回波数据，通过对天线接收信号处理，实现对建筑物内部运动人体目标实 时成像。实孔径成像穿墙雷达可用于消防救援、公安执法等领域，具有重大应用 价值。 多发多收穿墙成像雷达信号处理机是穿墙 雷达的核心部分。本 文中采用 FPGA+DSP 技术实现信号处理机设计，首先使用 FPGA 对采集卡传输的基带数据 预处理，然后再有 DSP 实现成像算法。该信号处理机设计基于两发四收天线阵列 体制的步进频穿墙雷达平台，本文的主要工作内容： 算法研究：在该雷达平台下，计算其理论分辨率，研究成像基本原理，分析 BP 成像过程，结合硬件提出 BP 成像过程注意问题，并仿真验证，给出多种改进 BP 成像方法，提高 BP 成像速度。 系统设计：根据多发多收实孔径实时成像要求，选择合适的 DSP 和 FPGA， 设计穿墙雷达成像信号处理机硬件平台，移植成像算法，优化算法代码，提高代 码执行效率。为方便信号处理机设计，使用第三方 DSP 开发板平台移植成像算法 和设计载有 FPGA 的接口转接板，最终形成 DSP+FPGA 组成信号处理系统。 方案验证：本设计中只设计了信号处理机，为方便作为多发多收穿墙雷达系 统一部分的信号处理机验证，使用 PC 机作为测试终端，负责向信号处理机发送控 制命令和数据传送验证信号处理机性能。验证过程中，使用 modelsim 仿真 FPGA 逻辑时序，结合接口转接板测试各个功能模块通信接口，利用 DSP 仿真器验证成 像算法。 关键词：穿墙雷达，信号处理机， BP 算法， FPGA，DSP I ABSTRACT ABSTRACT The technology imaging of through-wall radar is a technology high-speed getting data and real-time imaging. For getting bigger antenna aperture and more antenna array source, using a series of transmitting antennas timesharing transmit electromagnetic waves to a building or other obstacles,and the echo signals received by the plurality of receiving antennas. the moving body in the building will be imaged real-timely. The radar can be widely used in fire and rescue, public security law enforcement, therefore, it has important application value. The