FMCW雷達物位系統(tǒng)的研究及設(shè)計.pdf

1、調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達由于其自身具有良好的特性,如傳播不受空氣介質(zhì)成份、濃度、壓力及溫度等影響,被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。測距作為其最基本的功能之一,各領(lǐng)域?qū)y距精度的要求也越來越高,而FMCW雷達由于各種因素影響,測距精度受到一定的限制,主要影響因素如下:
　　 (1)噪聲。在實際應(yīng)用中,FMCW雷達回波差頻信號總會有噪聲,噪聲包括來自空間的雜波和系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲等；
　　 (2)壓控振蕩器(VCO)的線性度。壓控振蕩器

2、的調(diào)頻方法一般是將壓控可變電抗元件接在振蕩器中參與振蕩頻率的改變,在實際應(yīng)用中,VCO電調(diào)頻率與其電調(diào)電壓之間的關(guān)系是非線性的。
　　 本文針對以上兩個問題,在深入分析FMCW雷達測距理論的基礎(chǔ)上,完成了VCO線性度校正、噪聲處理以及FMCW雷達硬件系統(tǒng)設(shè)計,主要內(nèi)容如下:
　　 (1)分析并仿真了噪聲對FMCW雷達實際測距精度的影響,采用小波閾值降噪方法對回波差頻信號進行處理,仿真分析結(jié)果證明,采用該方法有效提高了回波

3、信號的信噪比；
　　 (2)分析了VCO線性度對FMCW雷達測距精度的影響,闡述了多種VCO線性度校正方法,包括電抗補償校正、開環(huán)校正和閉環(huán)校正,并總結(jié)各補償方法的優(yōu)缺點,本文選用數(shù)字閉環(huán)校正方法對該系統(tǒng)的VCO線性度進行校正,有效提高了VCO的調(diào)頻線性度；
　　 (3)根據(jù)FMCW雷達物位系統(tǒng)要求,采用M430單片機、CPLD與DAC等器件完成了掃頻信號發(fā)生器的硬件電路設(shè)計,并使用C語言和VHDL語言完成其軟件設(shè)計:<