毫米波雷達回波模擬及中頻數(shù)字化接收機FPGA設(shè)計.pdf

1、本課題以毫米波雷達為背景進行目標(biāo)回波模擬以及中頻數(shù)字化接收機實現(xiàn)。主要研究線性調(diào)頻脈沖信號和調(diào)頻步進兩種雷達體制下目標(biāo)回波模型,分析這兩種信號處理方法,得出調(diào)頻步進信號一維距離像有距離走動和擴散現(xiàn)象,并用模擬信號源驗證其回波波形及頻譜,隨后,基于毫米波雷達數(shù)字中頻接收理論,采用多相濾波法解決毫米波雷達傳統(tǒng)接收技術(shù)存在的運算量大,I/Q通道正交性能差的問題。本課題主要工作概括如下:
　　(1)針對毫米波目標(biāo)回波模型,分析線性調(diào)頻脈沖

2、串信號和調(diào)頻步進信號的回波模型,并設(shè)計系統(tǒng)波形參數(shù)。重點分析調(diào)頻步進信號一維距離像,由于受調(diào)頻因子和步進頻因子影響,對于運動目標(biāo)一維距離像產(chǎn)生波峰走動,波形展寬等現(xiàn)象。最后通過仿真驗證運動對線性調(diào)頻脈沖串信號和調(diào)頻步進信號一維像產(chǎn)生的影響。
　　(2)在原有模擬信號源條件下,擴充雷達體制,針對線性調(diào)頻脈沖串信號和調(diào)頻步進信號這兩種不同體制信號進行回波模擬,并進行了實驗驗證。
　　(3)針對傳統(tǒng)正交接收技術(shù)具有運算量大,I/Q

3、通道正交性能差的問題,應(yīng)用數(shù)字正交接收理論,設(shè)計了基于多相濾波法的中頻數(shù)字正交化通道,解決了濾波器階數(shù)過高的問題。通過分析多相濾波法,得出信號經(jīng)過奇偶抽取符號變換之后采樣率降為原來的一半,I/Q兩路信號在時域上相差半個個周期,并從仿真得出基于多相濾波法的數(shù)字正交化的正交性能良好。
　　(4)基于FPGA數(shù)字正交雙通道處理的算法流程,設(shè)計出本文中頻數(shù)字化接收機的設(shè)計模塊,針對奇偶抽取符號變換之后 I/Q兩通道時間上的錯位使 I/Q兩