MCU+DSP的LFMCW雷达信号处理系统设计

提出了一种基于C8051F120+TMS320F28335的LFMCW雷达信号处理系统设计方案.该方案以C8051F120为信号采集核心,生成调制电压信号,驱动雷达传感器产生差频信号,并对差频信号进行信号调理与采集.以TMS320F28335为信号处理核心,嵌入基于相频匹配的频率估计算法对差频信号进行处理,得到测量距离.在线实验结果表明,系统各功能模块工作正常,相频匹配算法测量精度较高.     

雷达目标干扰调制信号的FPGA实现

用VHDL语言在QuartusⅡ环境下对雷达干扰调制信号的产生进行设计;将FPGA实现的功能分为数字噪声模块、调制波形模块和角度包络模块,详细给出设计过程;经过仿真和硬件测试,实现了雷达目标干扰调制信号的输出;研究表明该系统方便控制,容易修改,并且能移植到其它目标模拟器,对干扰调制信号的设计有一定的借鉴意义。     

LFMCW系统测距精度及补偿方法研究

首先介绍了用LFMCW信号实现液位测量的原理，导出了线性调频雷达差频信号表达式；同时分析了信号非线性对测距精度造成的影响，并采用了数字预畸变技术以改善固态振荡源非线性振荡特性，取得了明显的效果。     

液面雷达测距精度及补偿方法研究

首先介绍了用LFMCW信号实现液位测量的原理．导出了线性调频雷达差频信号表达式：同时分析了信号非线性对测距精度造成的影响。并采用了数字预畸变技术以改善固态振荡源非线性振荡特性，取得了明显的效果。     

基于GC4016的雷达中频信号数字下变频处理

雷达信号的获取对设计雷达信号模拟器具有很重要的意义,怎样实时获得雷达信号并进行下变频处理是进行雷达信号分析处理的一个基本问题,为了获得雷达零中频信号,通过GC4016将采集的雷达中频解调信号进行数字下变频处理,并给出了具体的采集和下变频处理方法;通过巧妙的编程思想解决了采集信号的实时同步性问题,雷达信号下变频处理后的实验结果可以在Matlab程序中显示,采集结果验证了该系统的实用性,为研制新型雷达信号模拟器提供了必要的依据.     

微光学陀螺双频率调制理论与实验研究

对微光学陀螺双频率调制中需要极高调制频率差的问题.提出了一种基于三角波的双频率调制技术.解决了双频率锯齿波调制的回扫时间问题以及数字波形中的台阶效应;指出了不同检测范围和检测精度对应于不同的调制信号频率差;确定了产生特定调制频差的三角波信号波形参数的选取及其实现方法;指明了三角波斜率转折点对调制结果的影响,并提出该问题的解决方法.采用自由谱线宽度1.61 GHz、本征谱线宽度30.1 MHz的集成光学谐振腔陀螺进行实验,完成静态双光路锁定,验证了三角波调制的可行性和优越性.     

基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统设计

在FMCW（调频连续波）雷达测距系统中,通常采用FFT（快速蹲里叶变换）算法对差频信号进行频率测量。为了进一步提高测距精度,提出了一种结合FFT和离散频谱能量重心法的方法来测量差频信号的频率。结合雷达收发器IVS-162和MP424数据采集卡,设计并实现了基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统;实验结果表明该系统性能稳定、结构简单,可应用于需要高精度测距的场合。     

OFDM雷达信号源设计与实现

为了验证正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplex,OFDM）信号雷达的可 行性,本 文在研究信号产生原理和波形设计方法的基础上,提出了一种基于现场可编程门阵列技术和 快速傅里叶变换算法的雷达信号实时产生方案。该方案采用数字可编程技术实现正交多载波 调制,信号参数和调制方式具有可重配置的特点,满足多种场合的应用要求。本文针对OFDM 信号产生的关键步骤展开讨论,并给出测试结果。外场试验验证了该方案的可行性。     

雷达脉内调制信号时频分布特征提取方法

针对复杂体制雷达辐射源信号分类识别问题,提出了一种基于时频分析的雷达脉内调制识别算法。首先对时频矩阵在时间域进行等间隔分区,然后通过检测区间内信号时频能量峰值提取其时频特征,最后用支持向量机实现了分类识别。该方法以信号时频能量峰值分布的差异区别不同的雷达脉内调制方式,有效降低了特征维数。仿真结果表明,该方法对雷达脉内调制具有较好高识别正确率,而且具有较强的抗干扰能力。     

CW/LFMCW雷达信号处理机的设计与实现

介绍了连续波雷达信号的特点和两种LFMCW信号的处理方法,及其之间的关系.在此基础上,提出了一种CW/LFMCW双体制雷达信号处理机的设计方案.最后,简要介绍了此雷达系统的实验情况.     

车载LFMCW雷达探测系统分析与设计

对车载24GHz线性调频连续波雷达探测系统进行了研究,详细介绍了系统的检测原理、基本结构和工作过程.采用变周期三角波作为发射波形,利用频域压扩处理算法进行中频回波信号的均衡处理并达到抑制低频干扰的目的,对初次检测结果增加二次判决,增加了目标探测算法的可靠性;同时研究一种基于DSP和FPGA双控制器的LFMCW雷达探测系统的硬件实现方案,实验结果表明该检测系统设计可靠,各部分参数达到实际要求.     

采用IMEA算法优化LFMCW雷达的调频特性

线性调频雷达物位计的调频特性直接影响着系统的距离分辨力和信噪比,通过提取零差拍信号的频谱特征,构造衡量调频线性度的评价函数,利用免疫思维进化算法对调频电压曲线分段端点进行寻优,获得非线性的调频电压曲线,来校正压控振荡器的非线性,优化系统的调频特性。实验结果表明,该方法具有良好的效果,在不增加任何硬件设备的基础上,可显著提高系统的调频线性度和信噪比。     

连续波背景下多信号处理方法

对接收到的信号进行短时傅里叶变换，通过分析短时傅里叶变换中每一个时间片内的信号频谱，检测出连续波背景下的脉冲信号。滤除线性调频脉冲信号成分，保留连续波信号成分，得到调频连续波信号具有周期性的时频变化曲线。根据连续波信号时频变化曲线的频谱特征，估计出其主要参数，然后滤除脉冲信号出现时间内信号中的连续波成分，并采用相应的方法估计出其参数。仿真结果表明，本文算法可以准确估计出线性调频连续波（LFMCW）信号和线性调频（LFM）脉冲信号的参数，当LFMCW信号的信噪比高于-8dB，并且其功率比脉冲信号功率小6dB以上时，算法具有良好的估计精度和稳定性。     

车载LFMCW雷达多运动目标探测算法研究

针对传统的线性调频连续波(LFMCW)雷达在进行运动多目标配对的局限性,提出结合变周期LFMCW作为发射信号波形,采用质心凝聚处理进行多目标配对的新方法,有效提高了处理算法的实时性,合理设置凝聚中心宽度阈值,可实现目标的准确配对和距离速度去耦合,测试结果显示:配对误差均控制在5%以内.     

基于导航卫星信号的采集系统设计与实现

针对导航卫星信号监测的新要求,提出一种集成了数据采集、处理、存储和回放功能的一体化卫星信号采集系统。该系统采用PCIe架构,系统带宽可达到全双工900MB;数据采集480MB持续数据,以及480MB突发数据;数据处理采用FPGA＋DSP联合架构,完成对数据实时处理;存储采用全固态结构,用Flash代替传统的磁盘存储;并且能够通过PCIe接口完成960MB带宽的数据回放。该系统具有性能高、集成度高的优点,可以运用在雷达、侦查等高端领域。     

汽车防撞毫米波雷达信号处理

线性调频连续波(LFMCW)雷达应用于汽车防撞的首要任务是距离和速度的测量;根据测距测速原理,制定了信号处理流程;构建了基于32位DSP的双FIFO数据采集和数字信号处理硬件平台;通过分析高速公路汽车间安全距离和速度关系,提出测量指标;根据测量指标要求,制定了信号处理技术指标;针对防撞雷达系统多个参数相互制约的问题,以10GHz的工作频率为基础,给出系统工作参数制定的方法和步骤;根据测量指标与频域分辨力关系,分析了1024点FFT时频性能,完成信号处理主要算法。     

基于LabVIEW的偏振调制激光测距测量控制系统

偏振调制激光测距通过连续改变调制频率,并同步探测回波信号来实现对绝对距离的高精度测量.介绍了偏振调制激光测距的测量原理,提出了对扫频控制与同步信号采集的性能要求.基于虚拟仪器LabVIEW,设计了偏振调制测距扫频控制和同步信号采集系统,硬件部分包括射频信号发生器、数据采集卡、探测器等,软件部分包括基于LabVIEW编写的扫频控制/同步数据采集程序和界面显示程序.在20 m和40 m距离处分别进行测距实验,得到了稳定的测距结果,验证了测量控制系统的快速扫频和同步数据采集功能.     

基于机载1394B总线采集系统的SIPI仿真激励研究

为解决1394B总线信号完整性与电源完整性仿真中的激励问题,探究机载总线测试设备工作中的最坏工作环境,围绕最坏情况激励进行了研究。基于同步开关噪声原理,通过将不同占空比选通波产生的激励导入三种机载1394B总线采集模块的仿真环境中,研究不同选通波占空比对系统输出眼图的影响。在原有总线采集模块仿真环境中,1/2占空比的选通波产生的结果激励相比于3/4占空比的情况,输出眼图的眼高减少85mV,眼宽减少3.56ps。在不同电源网络传输性能和信号网络传输性能下,1/2占空比选通波产生的激励都为最坏情况激励。研究成果可为国产化高速总线采集板卡的集成设计提供借鉴,并为总线采集过程中的故障排除提供思路。     

基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统

将声表面波传感器与信号无线保真(WIFI)技术相结合,提出了一种基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统.该系统由声表面波传感器、信号调理电路、处理器、WIFI模块和无线接收终端组成.声表面波传感器混频后的信号经过信号调理电路后,转换为处理器可计频的低频方波信号,并通过WIFI模块将采集到的信号无线发送到接收终端.通过一个输出信号范围在100 kHz~350 kHz声表面波传感器信号采集系统的实现,对该系统的结构、性能进行了验证和测试.实验结果表明,该系统可以实现测试范围内信号的采集、发送和无线接收,系统输入信号与无线接收终端接收信号之间的平均绝对误差为0.843 kHz,最大相对误差为0.51%,无障碍环境有效采集范围约为100 m,有障碍环境有效采集范围约为50 m.