FMCW雷達近程測距系統(tǒng)設計及實驗研究.pdf

1、FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave)即調(diào)頻連續(xù)波，F(xiàn)MCW雷達具有超大時寬帶寬積、分辨力高、無距離盲區(qū)、抗干擾能力強、發(fā)射功率低且易集成的特點，在精確制導、汽車防撞、建筑測量、液位/料位測量等領域中具有廣闊的應用前景，其測量原理及基礎硬件日益成熟，而實際應用中的測量精度及實時性仍有待提高。本文通過對FMCW雷達測距理論的研究以及近程測距差頻信號的研究與處理，采用雷達傳感器IVS-179，設計了

2、以TMS320F28335為核心的FMCW雷達近程測距系統(tǒng)，并在實驗的基礎上對測量精度關鍵技術進行了研究。
　　研究FMCW雷達工作機制及鋸齒波測距原理，分析了差頻信號的頻譜泄漏及固有分辨力問題，然后對FMCW測距系統(tǒng)的進行了整體軟硬件設計，采用矯正波形電壓的方式提高調(diào)頻線性度，并設計了數(shù)字編程式波形發(fā)生器，分析FMCW雷達差頻信號的調(diào)制泄漏特性及距離特性，設計了MFB結構高通濾波器、自適應可編程放大電路及Sallen-Key結構

3、低通濾波器分別解決調(diào)制泄漏、信號強度及高頻干擾的問題。
　　分析現(xiàn)有鑒頻算法的優(yōu)缺點，詳細介紹了WIN_FFT_CTA算法的實現(xiàn)原理及計算流程，并仿真得到理論測量精度，明確了初始相位提高測量精度的可行性，最后使用C語言編程實現(xiàn)了鑒頻算法在DSP中運行，單次算法計算時間為58.5ms。
　　搭建測距系統(tǒng)實驗平臺，采用短時WIN_FFT_CTA算法近似估計差頻信號瞬時頻率，以距離平整度間接表示調(diào)頻線性度，將調(diào)頻線性度提高了約16