【摘 要】
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随着各国的国防现代化进程,战争环境也变得日趋复杂,武器单独作战的抗干扰能力差、探测性能弱和探测精度低的劣势凸显。现代武器正朝着多平台协同、一体化作战方向发展,将分布式相参合成技术应用在导弹、无人机等运动平台中,能提高其抗干扰能力、抗摧毁能力和对目标的探测能力。因此动平台分布式相参合成技术将是下一代制导武器的研究热门。本文基于该背景,对动平台分布式相参合成技术进行仿真分析和硬件实现,并对整个硬件系统
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随着各国的国防现代化进程,战争环境也变得日趋复杂,武器单独作战的抗干扰能力差、探测性能弱和探测精度低的劣势凸显。现代武器正朝着多平台协同、一体化作战方向发展,将分布式相参合成技术应用在导弹、无人机等运动平台中,能提高其抗干扰能力、抗摧毁能力和对目标的探测能力。因此动平台分布式相参合成技术将是下一代制导武器的研究热门。本文基于该背景,对动平台分布式相参合成技术进行仿真分析和硬件实现,并对整个硬件系统进行联合调试,验证动平台方案的可行性。本文的主要工作如下:1、本文首先设计了动平台分布式系统方案,阐述了接收相参和全相参原理,对动平台系统进行三维建模。根据相关参数进行目标检测以获取目标信息,从延时、相位、速度、定位误差四个方面研究参数估计误差对动平台相参合成的影响,仿真验证动平台相参合成硬件实现的可行性。针对动平台基线实时变化的问题对平台间时间同步误差进行参数估计与补偿。2、为验证动平台分布式相参合成实时处理系统的性能,设计了内场空馈和线馈下的系统实现方案,研究了FPGA+DSP信号处理板的通信协议,设计数据接收和回传的流程并对其进行测试和调试,确保数据准确、高效地进行传输。为了更好地分析各种误差敏感因素对相参合成的影响,验证动平台分布式系统的可行性,设计了动平台GUI软件界面,便于后续的分析调试。3、为实现多核DSP实时信号处理需求,对信号处理的运算量进行分析,减少不必要的运算。从多核协同工作的角度设计实时处理总体方案、数据拆分与拼接方案、核间通信与同步方案等对多核DSP进行硬件优化。从代码效率角度研究存储器、代码、编译器优化等对多核DSP进行软件优化,使DSP能达到实时信号处理的效果。4、分别在仿真数据、内场线馈和内场射频组件线馈三种条件下验证有误差影响时相参合成的得益,并分析对误差进行补偿后合成得益的效果。通过GUI界面对仿真数据进行验证,通过上位机界面对实测数据进行调试。将AD原始回波MATLAB处理与DSP处理结果作对比,误差精度在104-数量级。最后通过射频组件测试多组数据验证了多种误差敏感因素存在时动平台分布式相参合成的可实现性。
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