基于零中頻的FMCW測距雷達(dá)設(shè)計.pdf

1、雷達(dá)最基本的功能就是距離測量，測距雷達(dá)普遍應(yīng)用于物位距離的測量。隨著科技的發(fā)展，對物位雷達(dá)的精度、體積、功耗等要求也越來越高。小型測距雷達(dá)已成為當(dāng)前的研究熱點。FMCW雷達(dá)發(fā)射的信號為連續(xù)波信號，具有較寬的頻帶帶寬，相對于脈沖雷達(dá)來說發(fā)射功率更小。綜上所述本文設(shè)計了一款小型化短程零中頻FMCW測距雷達(dá)系統(tǒng)。
　　FMCW體制雷達(dá)常用的接收機為超外差式接收機，針對超外差式接收機集成難度高、體積大、成本高等問題，本文利用零中頻技術(shù)與F

2、MCW體制雷達(dá)相結(jié)合，設(shè)計了一款測距雷達(dá)。此外，針對DSP、單片機等雷達(dá)常用數(shù)據(jù)采集處理方式無法實時處理信號的問題，本文提出利用電腦聲卡作為傳輸通道，使信號傳輸、采集、處理更加便捷、靈活。
　　整個設(shè)計分為收發(fā)信機部分，天線部分以及數(shù)據(jù)采集與處理三個部分。收發(fā)信機部分分為發(fā)射部分與接收部分。首先，發(fā)射部分針對壓控振蕩器線性度問題，設(shè)計一款幅度、周期可調(diào)的鋸齒波發(fā)生器。其次，接收部分針對零中頻固有的本振泄露與直流偏置、I/Q失衡等問

3、題，利用一款端口隔離度為50dB，片內(nèi)集成90°移相器的混頻器來解決。然后，針對本雷達(dá)的工作頻段，發(fā)射帶寬等參數(shù)的匹配問題，利用HFSS13.0，設(shè)計一款定向小型化對數(shù)周期天線。該類型天線相較于寬頻帶陣列、層疊天線來說，體積小、易于加工。最后，本文利用16位的采樣頻率為22.05KHz的聲卡作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，設(shè)計了一套信號采集系統(tǒng)，提高了信號采集處理的便捷度與靈活度。利用Matlab內(nèi)置的FFT算法對采集到的信號進行處理，從而得到相應(yīng)的距