基于DSP的FMCW雷達(dá)物位計(jì)的算法研究.pdf

1、物位儀表是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的重要儀表。在工業(yè)過程控制中,由于FMCW(線性調(diào)頻連續(xù)波)雷達(dá)物位計(jì)有著測(cè)量精度高,發(fā)射功率低,抗干擾能力強(qiáng),安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),近年來在物位儀表市場(chǎng)中占據(jù)的份額越來越大,這表明其具有很高的應(yīng)用與研究?jī)r(jià)值。
　　 本文在查閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,首先分析了雷達(dá)物位計(jì)的系統(tǒng)組成和FMCW雷達(dá)的測(cè)距原理。其次,研究了FMCW雷達(dá)差拍信號(hào)的處理流程,即去除頻率回掃信號(hào)、加窗FFT和提高精度的譜分析算法。

2、然后,重點(diǎn)針對(duì)加窗FFT之后的信號(hào)頻譜進(jìn)行分析。文中詳細(xì)分析了兩種常用的提高精度的處理方法,即線性調(diào)頻Z變換和譜最大值估算法。在深入研究了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)后,提出了線性調(diào)頻Z變換與譜最大值估算法結(jié)合的混合算法,Matlab仿真結(jié)果表明該算法能夠快速準(zhǔn)確的得到差拍信號(hào)的中心頻率,從而提高了物位計(jì)測(cè)距的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
　　 最后,在項(xiàng)目組開發(fā)研制的FMCW雷達(dá)物位計(jì)樣機(jī)上進(jìn)行雷達(dá)測(cè)距實(shí)驗(yàn)。在對(duì)主要芯片選型和總體電路設(shè)計(jì)進(jìn)行說明后,