步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)系統(tǒng)接收機(jī)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)大跨度公路鐵路橋梁建設(shè)的蓬勃發(fā)展，監(jiān)測(cè)這類橋梁的動(dòng)態(tài)特性對(duì)其安全運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和設(shè)計(jì)變得越來越重要。因此，橋梁的變形監(jiān)測(cè)成了其中一項(xiàng)必不可少的工作。步進(jìn)頻率信號(hào)以其高距離分辨率，接收端瞬時(shí)帶寬小等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。利用步進(jìn)頻率信號(hào)技術(shù)與業(yè)已成熟的干涉測(cè)量技術(shù)，所形成的微波干涉測(cè)量技術(shù)，已經(jīng)成為一種新型的大型建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)。本文針對(duì)橋梁的變形監(jiān)測(cè)，對(duì)步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，尤其對(duì)雷達(dá)接收機(jī)部分進(jìn)行了仿真與設(shè)計(jì)，并對(duì)其變

2、形監(jiān)測(cè)的中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先，本文研究了步進(jìn)頻率信號(hào)的基本原理。分析了步進(jìn)頻率信號(hào)的一般信號(hào)形式及其頻譜特點(diǎn)，重點(diǎn)研究了步進(jìn)頻率信號(hào)的一般信號(hào)處理過程，即高分辨率一維距離像的成像過程；詳細(xì)分析了步進(jìn)頻率雷達(dá)的性能參數(shù)及其設(shè)計(jì)原則。
　　其次，對(duì)步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)系統(tǒng)的接收機(jī)部分進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。研究和對(duì)比了兩種可能的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，最終選擇超外差接收機(jī)結(jié)構(gòu)作為接收方式；分析和比較了模擬和數(shù)字兩種正交解調(diào)方式，選取了數(shù)

3、字正交解調(diào)方式；分析研究了多種數(shù)字下變頻方式，并結(jié)合步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)了一種最佳的下變頻方法，最終得到完整的數(shù)字中頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)方案。
　　再次，在步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)接收機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其中的幾種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。包括：接收同波信號(hào)數(shù)據(jù)校正算法研究；多目標(biāo)物體一維距離成像中的幾種目標(biāo)提取算法研究以及結(jié)合步進(jìn)頻率技術(shù)和干涉測(cè)量技術(shù)，對(duì)遠(yuǎn)程多目標(biāo)物體位移監(jiān)測(cè)算法的研究。
　　最后，在MATLAB仿真平臺(tái)下對(duì)整個(gè)步進(jìn)頻

4、率脈沖雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)與建模。具體分析了其在仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。主要包括：步進(jìn)頻率發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生和本振信號(hào)的設(shè)計(jì)，回波信號(hào)分析，回波信號(hào)接收，數(shù)據(jù)采集，以及信號(hào)的處理。在信號(hào)產(chǎn)生部分，分析了步進(jìn)頻率信號(hào)的產(chǎn)生過程和本振信號(hào)的設(shè)計(jì)方式；在回波分析部分，使用了幾種回波統(tǒng)計(jì)模型，并在MATLAB上分析比較了其對(duì)目標(biāo)成像和位移測(cè)量的影響；在信號(hào)接收部分，分析了數(shù)字中頻接收機(jī)的中頻選擇和帶寬選擇，并通過仿真對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證；在信號(hào)處理部分，