双通道毫米波告警接收机及算法研究

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本文研制了一套可以有效敏感与识别来袭弹药的毫米波探测或制导信号毫米波告警接收机,提出了毫米波告警接收机的设计方案,研究了毫米波告警器的原理以及算法,完成了告警器系统的软硬件综合设计,并完成了野外实验,取得满意的结果。具体内容如下:首先,基于实际项目的工程需求,提出了毫米波告警器的设计方案。将毫米波告警器系统分为接收机硬件子系统和信号处理子系统,并完成相应子系统的论证。其次,分析了毫米波告警器系统的组成及各个模块的原理;研究了圆极化接收天线,分析和仿真了圆极化天线的性能;详细分析了毫米波接收前端和检波器电路的功能组成和工作原理。第三,设计了具有动态智能调整功能的低噪声低频电路;仿真了低频电路的幅相特性、带宽和增益;同时设计了可以满足高速采集、快速传输和识别需求的嵌入式采集与目标识别电路,以及高效率的电源转换电路。第四,讨论了告警器的系统软件工作流程,分别对系统软件的初始化模块、自检模块和数据采集模块进行了详细的描述;完成了告警器的数据处理模块、目标识别模块和自适应调整模块的软件设计,重点解决了虚警和漏警的难题。第五,提出了利用小波变换模极大值算法对毫米波告警器接收信号去噪,利用Gabor原子变换算法进行信号特征提取;研究了支持向量机(SVM)和相关向量机(RVM)的识别算法,从识别算法的训练时间和测试时间以及平均识别率对SVM和RVM两种算法进行了仿真测试,验证了它们的性能。最后,设计了告警器的外场测试系统和实验需要使用的数据分析软件。完成了告警器的性能测试,完成了告警器的外场实验;分析了不同环境下的数据信号,并利用支持向量机(SVM)和相关向量机(RVM)两种算法对实验采集数据进行识别分类;通过分析实验数据验证了告警器在实际战场上应用的可能性。
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