chip_boy9x_93
New Member
Link tải miễn phí Luận văn: Kỹ thuật nén xung trong các hệ thống rađa hiện đại : Đề tài NCKH. QT.08.09
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Đại học Quốc gia Hà Nội
Ngày: 2008
Chủ đề: Kỹ thuật nén xung
Rađa
Tín hiệu mã
Miêu tả: Tìm hiểu kỹ thuật rađa và các kỹ thuật xử lý tín hiệu số cho các hệ thống rađa hiện đại, đặc biệt là kỹ thuật nén xung tăng độ phân giải mục tiêu. Qua thiết kế và mô phỏng trên môi trường Matlab Simulink, giải pháp kỹ thuật phát xen kẽ 2 loại mã ngắn và dài tương ứng là mã Barker và mã GNN được kiểm tra là có thể thực hiện được. Việc phát xen kẽ này không ảnh hưởng đến quá trình xử lý tín hiệu phản xạ thu về (quá trình nén xung). Với hai khối nén xung cấu trúc riêng biệt, phần xử lý tín hiệu hoàn toàn có thể nhận biết được tín hiệu có trở về hay không, và tín hiệu đó thuộc loại mã nào phát đi
01 chương trình mô phỏng kỹ thuật nén xung. Công bố 02 bài báo khoa học
MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................4
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI........................................................................................................ 5
CÁC KÉT QUẢ CHÍNH..................................................................................................6
1. KỸ THUẬT NÉN XUNG TRONG CÁC HỆ THỐNG RAĐA............................. 6
1.1 Tổng quan về hệ thống rađa...............................................................................6
1.2 Kỹ thuật nén xung nâng cao độ phân giải.......................................................... 7
2. Nén xung sử dụng mã Barker.................................................................................. 9
2.1. Sự tương quan.................................................................................................. 10
2.2 Mã Barker..........................................................................................................13
3. Kết quả mô phỏng việc phát mã xen kẽ, điều chế BPSK và quá Ưình nén xung 14
3.1. Phát mã Barker và mã M đan xen, điều chế BPSK......................................... 14
3.2 Mô phỏng nén xung mã Barker và mã M .........................................................16
KẾT LUẬN................................................................................................................... 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................20
PHỤ LỤC....................................................................................................................... 21
TÓM TẮT CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN c ứ u CỦA CÁ NHÂN............................ 30
SCIENCE PROJECT..................................................................................................... 32
PHIẾU ĐẢNG KÍ KẾT QỦA NGHIÊN c ứ u KHOA HỌC........................................ 33
4MỤC TIÊU ĐÈ TÀI
Rađa là một hệ thống điện tử rất có nhiều ứng đụng trong kĩ thuật quân sự cũng
như dân sự. Sự phát triển của rađa gần như gắn liền với các cuộc chiến tranh lớn trên
thế giới giữa các cường quốc hùng mạnh. Ngày nay, rađa có những ứng dụng vỏ cùng
hữu ích trong thực tế đời sống xã hội.
Việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống rađa tại Việt Nam là một yêu cầu thực
tế không thể phủ nhận, giúp cho việc vận hành, phát huy và tự chế tạo được các hệ
thống theo yêu cầu, phù hợp yêu cầu và giá thành hợp lí.
Việc nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào khai thác thêm các bài toán rađa hiện
đại, dựa vào các kĩ thuật, các linh kiện và thuật toán hiện đại để có thể triển khai
những ứng dụng độ chính xác cao.
Công việc chính của đề tài là tập trung kỳ thuật nén xung số của rađa, đưa thêm
vào giải pháp phát mã xen kẽ để dò quét các mục tiêu gần và xa. Với các tín hiệu cao
tần, việc triển khai còn hạn chế, nghiên cứu đi vào việc kiểm tra giải pháp thông qua
công cụ mô phỏng Matlab Simulink
Nhân dịp này, tui xin trân ữọng Thank Đại học Quốc gia Hà nội, Ban Giám hiệu,
Phòng Khoa học và Công nghệ, Phòng Ke hoạch tài vụ, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ và tạo điều kiện về mặt tài chính và
các thủ tục khác trong suốt thời gian tui làm đề tài.
Xin trân trọng cảm om.
5CÁC KÉT QUẢ CHÍNH
1. KỸ THUẬT NÉN XUNG TRONG CÁC HỆ THỐNG RAĐA.
1.1 Tổng quan về hệ thống rađa
RADAR là từ viết tắt của cụm từ “RAdio Detection And Ranging” có nghĩa là:
phương tiện dùng sóng vô tuyển điện để phát hiện và xác định vị trí mục tiêu. Tên này
do hải quân Mỹ đặt ra ừong đại chiến thể giới lần thứ hai, tuy không đủ nghĩa lắm
nhưng cũng đâ trở nên thông dụng khắp thế giới.
Radar được biết đến vào những năm đầu của thế kỉ 20, nhưng ý tưởng cơ sở về
radar đã bắt đầu từ những thí nghiệm cổ điển về bức xạ điện từ ở cuối những năm
1880 bởi nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz ở cuối nhừng năm 1880.
Vào năm 1904, Christian Hiilsmeyer nhận được một bằng sáng chế cho thiết bị
gọi là Teỉemobiloscope (hay thiết bị quan sát vật thể từ xa). Nó được đề nghị sử dụng
như một thiết bị tránh va trạm cho những con tàu. Nhưng nó không thu hút được sự
chú ý và nhanh chóng rơi vào quên lãng.
Năm 1922, Guglielmo Marconi đã có một bài diễn thuyết,ông có ý tưởng cho
rằng có thể phát hiện các vật thể từ xa sử dụng sóng vô tuyển. Nhưng mãi đến năm
1933 ông mới đưa ra được thiết bị đầu tiên như vậy.
Năm 1925/26, 2 nhà vật lý người Mỹ, và 2 nhà nghiên cửu người Anh đưa ra
những thí nghiệm đo các thông số của khí quyển sự dụng thiết bị phát xung vô tuyến
và được coi như là một radar.
Năm 1933 khi mà Hitler lên nắm quyền ở Đức thì viện German Kriegsmarine
(Navy) bắt đầu nghiên cứu Funkmesstecknik hay còn gọi là công nghệ đo đạc từ xa.
Những nghiên cứu ờ nước Nga bắt đầu từ những năm 1934, Nhưng ban đầu gặp
phải những khó khăn do vấn đề chính trị, tuy vậy vẫn cho ra đời thiết bị phát hiện máy
bay từ khoảng cách 70 km.
Những năm 1935-37,Sir Robert Watson-Watt (1892-1973) đã thành công trong
việc tạo ra một hệ thống thiết bị cho phép phát hiện máy bay ném bm từ khoảng cách
150 km thậm trí còn xa hơn. Và ông được coi là người phát minh ra hệ thống radar
hoàn chỉnh.
Và đến năm 1939, thì các hệ thống như vậy đã xuất hiện ở các nước như là:
Anh, Pháp, Đức, Hungary, Ý, Nhật, Hà Lan, Phần Lan, Nga và Mỹ.
Thời kỳ chiến tranh thế giới lần thứ II, cùng với sức mạnh của người Đức, sự ác
liệt cùa chiến tranh, tốc độ phát triên của khoa học quân sự... Radar trở thành một khí
tài quân sự không thê thiếu với quân đội bất cứ nước nào. Làm cho sự phát triển của
radar đạt được những kết quả rất lớn.
6Sau chiến tranh thế giới thứ II, người Đức đã tạm dừng tât cả các nghiên cứu vê
radar, cho đến năm 1950 bất kỳ một dự án nghiên cứu nào về radar đều bị cẩm. Rất
nhiều nhà nghiên cứu đã phải di cư sang các nước khác để có thể tiếp tục sự nghệp của
mình.
Radar được bảo mật rất cao trong suốt chiến tranh thế giới II, và chỉ đên năm
1946 thì một thiết bị của người Mỹ đã được công bố rộng rãi, nó dùng để đo khoảng
cách đến mặt trăng (và nó cho kết quả là khoảng 385 000 km),và đến bây giờ người ta
biết rằng thậm chí người Hungary đã làm được được điều tương tự từ năm 1944.
Thời kỳ chiến tranh lạnh (1945-1989), trong chiến tranh ở Việt Nam (1961-
1975) những tên lửa chống phản xạ được mang trên máy bay F-105 của Mỹ lần đẩu
tiên được sử dụng,được quân Mỹ gọi là “Chồn hoang”.
Cho đến ngày hôm nay thì ngoài mục đích phục vụ chiến tranh thì radar có mặt
trong rất nhiều lĩch vực của đời sống như:
Radar trong lĩnh vực hàng không:
• Máy bay dân dụng được trang bị các thiết bị Radar để thông báo chướng
ngại vật, thăm dò đường đi và đưa ra độ cao chính xác.
• Máy bay có thể hạ cánh trong sương mù tại các sân bay được trang bị hệ
thống điều khiển mặt đất được hỗ trợ bởi Radar.Trong đó đường bay
được theo dõi trên màn hình Radar.
• Điều khiển giao thông hàng không.
Đặc biệt trong lĩnh vực quân SỊT thì radar đã trở thành một trong những
trang bị quan trọng quan trọng nhẩí của quan đội mỗi quốc gia:
• Rađar được sử dụng để phát hiện máy bay và tàu của đối phương.
• Radar điều khiển hoả lực để tiêu diệt mục tiêu.
• Radar dẫn đường cho không quân tiêm kích , oanh tạc các mục tiêu không nhìn
thấy được.
• Các hệ thống giám sát và dẫn đường, Radar được sử dụng cho nghiên cứu khoa
học và phòng thủ.
Radar trong lĩnh vực khi tượng:
Radar cũng được ứng dụng để đo khoảng cách , diện tích địa lý ,tìm và định vị
ngoài khơi.
Ngoài ra, radar còn được sử đụng để nghiên cứu các hành tinh và tầng điện ly
thuộc hệ mặt trời, phát hiện các tia sáng và các vật thể di chuyển ngoài không gian.
1.2 Kỹ thuật nén xung nâng cao độ phân
1. GIỚI THIỆU
Các hệ thốnsĩ radar được phân loại rất phong
phú và đa dạng về chùng loại, tùy iheo đặc
đièm a ia hệ Ihống hay iheo mục tiêu sư dụns.
Theo những phân loại đó, việc lựa chọn loại
mã. phương pháp điều chế mã đê phái đi các
lín hiệu dô Lìm mục tiêu sẽ quvel định hoại
động cùa hệ. Khó 11» chí bên phân phát, ơ
phản [hu cũng phài có các kỹ Ihuậl xử lý
Ihóng minh hiệu quả để có Ihẽ thu được nhiều
Ihông tin hữu ích nhắi trong tín hiệu vọng irỡ
về. Hai mã là mã Barker và mã M (mã gia
ngẫu nhiên. CiNN) dirợc sử dụng trone nghiên
cứu này đé có thể linh động đồng thời tìm
kiếm các mục tiêu ơ gần và xa, và hồ trợ lốt
cho kĩ thuật nén XU11” nam tron*! bộ lọc ơ
khối ihu. Những kết quà mỏ phone cùa báo
cáo này hoàn lơàn có ihẽ dùna được khi Ihiết
kế và chế lạo phần cứng với sự sir (lụng cùa
vi điều khiên và các linh kiện logic lập [rình
PLD (program m able logic devices').
2. M ỘT SÓ LÍ TH U Y ÉT RAĐA c o SỞ
CH O QUÁ TRÌNH NG H IÊN c ử l l MÔ
PH Ỏ NG
Các hệ Ihôna tin định vị vó tuyến cỏ một
phương Irình chuns: mô la hầu hểl mối liên
quan giữa các Ihông số quan trọng với li số
lín hiệu trên tạp SNR (Signal lo NoiSí’ Ratio).
Phươns trình này được gọi là phương trình
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Đại học Quốc gia Hà Nội
Ngày: 2008
Chủ đề: Kỹ thuật nén xung
Rađa
Tín hiệu mã
Miêu tả: Tìm hiểu kỹ thuật rađa và các kỹ thuật xử lý tín hiệu số cho các hệ thống rađa hiện đại, đặc biệt là kỹ thuật nén xung tăng độ phân giải mục tiêu. Qua thiết kế và mô phỏng trên môi trường Matlab Simulink, giải pháp kỹ thuật phát xen kẽ 2 loại mã ngắn và dài tương ứng là mã Barker và mã GNN được kiểm tra là có thể thực hiện được. Việc phát xen kẽ này không ảnh hưởng đến quá trình xử lý tín hiệu phản xạ thu về (quá trình nén xung). Với hai khối nén xung cấu trúc riêng biệt, phần xử lý tín hiệu hoàn toàn có thể nhận biết được tín hiệu có trở về hay không, và tín hiệu đó thuộc loại mã nào phát đi
01 chương trình mô phỏng kỹ thuật nén xung. Công bố 02 bài báo khoa học
MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................4
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI........................................................................................................ 5
CÁC KÉT QUẢ CHÍNH..................................................................................................6
1. KỸ THUẬT NÉN XUNG TRONG CÁC HỆ THỐNG RAĐA............................. 6
1.1 Tổng quan về hệ thống rađa...............................................................................6
1.2 Kỹ thuật nén xung nâng cao độ phân giải.......................................................... 7
2. Nén xung sử dụng mã Barker.................................................................................. 9
2.1. Sự tương quan.................................................................................................. 10
2.2 Mã Barker..........................................................................................................13
3. Kết quả mô phỏng việc phát mã xen kẽ, điều chế BPSK và quá Ưình nén xung 14
3.1. Phát mã Barker và mã M đan xen, điều chế BPSK......................................... 14
3.2 Mô phỏng nén xung mã Barker và mã M .........................................................16
KẾT LUẬN................................................................................................................... 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................20
PHỤ LỤC....................................................................................................................... 21
TÓM TẮT CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN c ứ u CỦA CÁ NHÂN............................ 30
SCIENCE PROJECT..................................................................................................... 32
PHIẾU ĐẢNG KÍ KẾT QỦA NGHIÊN c ứ u KHOA HỌC........................................ 33
4MỤC TIÊU ĐÈ TÀI
Rađa là một hệ thống điện tử rất có nhiều ứng đụng trong kĩ thuật quân sự cũng
như dân sự. Sự phát triển của rađa gần như gắn liền với các cuộc chiến tranh lớn trên
thế giới giữa các cường quốc hùng mạnh. Ngày nay, rađa có những ứng dụng vỏ cùng
hữu ích trong thực tế đời sống xã hội.
Việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống rađa tại Việt Nam là một yêu cầu thực
tế không thể phủ nhận, giúp cho việc vận hành, phát huy và tự chế tạo được các hệ
thống theo yêu cầu, phù hợp yêu cầu và giá thành hợp lí.
Việc nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào khai thác thêm các bài toán rađa hiện
đại, dựa vào các kĩ thuật, các linh kiện và thuật toán hiện đại để có thể triển khai
những ứng dụng độ chính xác cao.
Công việc chính của đề tài là tập trung kỳ thuật nén xung số của rađa, đưa thêm
vào giải pháp phát mã xen kẽ để dò quét các mục tiêu gần và xa. Với các tín hiệu cao
tần, việc triển khai còn hạn chế, nghiên cứu đi vào việc kiểm tra giải pháp thông qua
công cụ mô phỏng Matlab Simulink
Nhân dịp này, tui xin trân ữọng Thank Đại học Quốc gia Hà nội, Ban Giám hiệu,
Phòng Khoa học và Công nghệ, Phòng Ke hoạch tài vụ, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ và tạo điều kiện về mặt tài chính và
các thủ tục khác trong suốt thời gian tui làm đề tài.
Xin trân trọng cảm om.
5CÁC KÉT QUẢ CHÍNH
1. KỸ THUẬT NÉN XUNG TRONG CÁC HỆ THỐNG RAĐA.
1.1 Tổng quan về hệ thống rađa
RADAR là từ viết tắt của cụm từ “RAdio Detection And Ranging” có nghĩa là:
phương tiện dùng sóng vô tuyển điện để phát hiện và xác định vị trí mục tiêu. Tên này
do hải quân Mỹ đặt ra ừong đại chiến thể giới lần thứ hai, tuy không đủ nghĩa lắm
nhưng cũng đâ trở nên thông dụng khắp thế giới.
Radar được biết đến vào những năm đầu của thế kỉ 20, nhưng ý tưởng cơ sở về
radar đã bắt đầu từ những thí nghiệm cổ điển về bức xạ điện từ ở cuối những năm
1880 bởi nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz ở cuối nhừng năm 1880.
Vào năm 1904, Christian Hiilsmeyer nhận được một bằng sáng chế cho thiết bị
gọi là Teỉemobiloscope (hay thiết bị quan sát vật thể từ xa). Nó được đề nghị sử dụng
như một thiết bị tránh va trạm cho những con tàu. Nhưng nó không thu hút được sự
chú ý và nhanh chóng rơi vào quên lãng.
Năm 1922, Guglielmo Marconi đã có một bài diễn thuyết,ông có ý tưởng cho
rằng có thể phát hiện các vật thể từ xa sử dụng sóng vô tuyển. Nhưng mãi đến năm
1933 ông mới đưa ra được thiết bị đầu tiên như vậy.
Năm 1925/26, 2 nhà vật lý người Mỹ, và 2 nhà nghiên cửu người Anh đưa ra
những thí nghiệm đo các thông số của khí quyển sự dụng thiết bị phát xung vô tuyến
và được coi như là một radar.
Năm 1933 khi mà Hitler lên nắm quyền ở Đức thì viện German Kriegsmarine
(Navy) bắt đầu nghiên cứu Funkmesstecknik hay còn gọi là công nghệ đo đạc từ xa.
Những nghiên cứu ờ nước Nga bắt đầu từ những năm 1934, Nhưng ban đầu gặp
phải những khó khăn do vấn đề chính trị, tuy vậy vẫn cho ra đời thiết bị phát hiện máy
bay từ khoảng cách 70 km.
Những năm 1935-37,Sir Robert Watson-Watt (1892-1973) đã thành công trong
việc tạo ra một hệ thống thiết bị cho phép phát hiện máy bay ném bm từ khoảng cách
150 km thậm trí còn xa hơn. Và ông được coi là người phát minh ra hệ thống radar
hoàn chỉnh.
Và đến năm 1939, thì các hệ thống như vậy đã xuất hiện ở các nước như là:
Anh, Pháp, Đức, Hungary, Ý, Nhật, Hà Lan, Phần Lan, Nga và Mỹ.
Thời kỳ chiến tranh thế giới lần thứ II, cùng với sức mạnh của người Đức, sự ác
liệt cùa chiến tranh, tốc độ phát triên của khoa học quân sự... Radar trở thành một khí
tài quân sự không thê thiếu với quân đội bất cứ nước nào. Làm cho sự phát triển của
radar đạt được những kết quả rất lớn.
6Sau chiến tranh thế giới thứ II, người Đức đã tạm dừng tât cả các nghiên cứu vê
radar, cho đến năm 1950 bất kỳ một dự án nghiên cứu nào về radar đều bị cẩm. Rất
nhiều nhà nghiên cứu đã phải di cư sang các nước khác để có thể tiếp tục sự nghệp của
mình.
Radar được bảo mật rất cao trong suốt chiến tranh thế giới II, và chỉ đên năm
1946 thì một thiết bị của người Mỹ đã được công bố rộng rãi, nó dùng để đo khoảng
cách đến mặt trăng (và nó cho kết quả là khoảng 385 000 km),và đến bây giờ người ta
biết rằng thậm chí người Hungary đã làm được được điều tương tự từ năm 1944.
Thời kỳ chiến tranh lạnh (1945-1989), trong chiến tranh ở Việt Nam (1961-
1975) những tên lửa chống phản xạ được mang trên máy bay F-105 của Mỹ lần đẩu
tiên được sử dụng,được quân Mỹ gọi là “Chồn hoang”.
Cho đến ngày hôm nay thì ngoài mục đích phục vụ chiến tranh thì radar có mặt
trong rất nhiều lĩch vực của đời sống như:
Radar trong lĩnh vực hàng không:
• Máy bay dân dụng được trang bị các thiết bị Radar để thông báo chướng
ngại vật, thăm dò đường đi và đưa ra độ cao chính xác.
• Máy bay có thể hạ cánh trong sương mù tại các sân bay được trang bị hệ
thống điều khiển mặt đất được hỗ trợ bởi Radar.Trong đó đường bay
được theo dõi trên màn hình Radar.
• Điều khiển giao thông hàng không.
Đặc biệt trong lĩnh vực quân SỊT thì radar đã trở thành một trong những
trang bị quan trọng quan trọng nhẩí của quan đội mỗi quốc gia:
• Rađar được sử dụng để phát hiện máy bay và tàu của đối phương.
• Radar điều khiển hoả lực để tiêu diệt mục tiêu.
• Radar dẫn đường cho không quân tiêm kích , oanh tạc các mục tiêu không nhìn
thấy được.
• Các hệ thống giám sát và dẫn đường, Radar được sử dụng cho nghiên cứu khoa
học và phòng thủ.
Radar trong lĩnh vực khi tượng:
Radar cũng được ứng dụng để đo khoảng cách , diện tích địa lý ,tìm và định vị
ngoài khơi.
Ngoài ra, radar còn được sử đụng để nghiên cứu các hành tinh và tầng điện ly
thuộc hệ mặt trời, phát hiện các tia sáng và các vật thể di chuyển ngoài không gian.
1.2 Kỹ thuật nén xung nâng cao độ phân
1. GIỚI THIỆU
Các hệ thốnsĩ radar được phân loại rất phong
phú và đa dạng về chùng loại, tùy iheo đặc
đièm a ia hệ Ihống hay iheo mục tiêu sư dụns.
Theo những phân loại đó, việc lựa chọn loại
mã. phương pháp điều chế mã đê phái đi các
lín hiệu dô Lìm mục tiêu sẽ quvel định hoại
động cùa hệ. Khó 11» chí bên phân phát, ơ
phản [hu cũng phài có các kỹ Ihuậl xử lý
Ihóng minh hiệu quả để có Ihẽ thu được nhiều
Ihông tin hữu ích nhắi trong tín hiệu vọng irỡ
về. Hai mã là mã Barker và mã M (mã gia
ngẫu nhiên. CiNN) dirợc sử dụng trone nghiên
cứu này đé có thể linh động đồng thời tìm
kiếm các mục tiêu ơ gần và xa, và hồ trợ lốt
cho kĩ thuật nén XU11” nam tron*! bộ lọc ơ
khối ihu. Những kết quà mỏ phone cùa báo
cáo này hoàn lơàn có ihẽ dùna được khi Ihiết
kế và chế lạo phần cứng với sự sir (lụng cùa
vi điều khiên và các linh kiện logic lập [rình
PLD (program m able logic devices').
2. M ỘT SÓ LÍ TH U Y ÉT RAĐA c o SỞ
CH O QUÁ TRÌNH NG H IÊN c ử l l MÔ
PH Ỏ NG
Các hệ Ihôna tin định vị vó tuyến cỏ một
phương Irình chuns: mô la hầu hểl mối liên
quan giữa các Ihông số quan trọng với li số
lín hiệu trên tạp SNR (Signal lo NoiSí’ Ratio).
Phươns trình này được gọi là phương trình
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: