FMCW测距雷达数字信号处理器设计仿真

提出了一种调频连续波(FMCW)测距雷达信号处理器的数字实现方案，它将快速傅立叶变换(FFT)和现场可编程门阵列(FPGA)技术相结合，可实现FMCW雷达低成本、高精度的测距功能。仿真和测试结果表明该方案可用单芯片完成数字信号处理器的硬件设计，可在一些小型。FMCW测距雷达上应用。     

FMCW雷达的发展及技术进步

本文综述ＦＭＣＷ雷达的最新发展动态和应用，介绍国内外ＦＭＣＷ雷达的关键技术进步。     

FMCW SAR雷达方程

调频连续波合成孔径雷达（FMCWSAR）结合调频连续波和合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点,因此倍受关注。雷达方程给雷达设计人员和研究者提供了一个最简单、最有用的数学关系。由于雷达方程的重要性,有必要对FMCWSAR的雷达方程作些讨论。首先推导了FMCWSAR的点目标雷达方程,之后推导了分布目标的FMCWSAR的雷达方程,此雷达方程中包括了目标信息及雷达系统的重要参数,最后对其进行了详细的分析。     

一种新型FMCW雷达射频对消方法

随着平台一体化及雷达系统微型化的发展,调频连续波(FMCW)雷达发射至接收的信号泄漏更为严重,信号泄漏已成为制约FMCW雷达系统性能的关键因素。为解决这一问题,提出了一种新型的射频对消方法以提高FMCW雷达的收发隔离度,利用FMCW雷达泄漏信号与回波信号在频域可分离特点,采用数字锁相环技术产生主动对消矢量信号,在给定FMCW雷达泄漏信号初值的条件下仿真分析对消比与相位误差、幅度误差的关系,建立了特定条件下的具有自适应功能的射频对消方案,并设计了验证电路以验证方案的可行性。验证结果表明该方法在1 GHz带宽内实现了优于25 dB 的对消比,且该对消电路具有低功耗、结构简单等优势。     

利用频域增采样内插方法提高LFMCW雷达测距精度

本文提出了将线性调频连续波(LFMCW)雷达差拍信号离散频谱增采样内插以提高雷达测距精度的方法。仿真结果表明,这种方法可以有效降低FFT固有频域采样间隔带来的测距误差,能够在整个频域轴上更准确地反映多个不同距离目标的差拍信号频谱特性,克服Chirp-Z和Zoom-FFT等方法只能在频率轴上局部细化的局限性,其运算量比相同频域采样间隔的补零FFT频谱细化方法大大降低。     

24GHz测距雷达系统设计

毫米波雷达感测技术被用于多种工业和汽车应用中,近年来呈现出快速增长的态势。针对毫米波雷达系统的小型化需求,文章采用锁相环(PLL)结合高度集成的多功能雷达收发前端的方法设计了一种24GHz测距雷达系统,详细介绍了雷达系统的设计过程,分析了其技术指标,并进行了实物测量。该雷达系统工作在24GHz,以连续锯齿波作为调制波形,具有电路原理简单、尺寸小、集成度高、线性度高等特点,多功能集成电路的使用降低了雷达系统的复杂度,提高了设计效率,为片上雷达系统提供了参考方案。     

高精度高重复频率线性调频测距用雷达频综器的设计

给出了高精度高重复频率方式下线性谳频测距用雷达频率综合器的设计,并对线性调频信号的斜率误差进行了分析,分析结果和;实验结果吻合较好。     

基于24 GHz FMCW 雷达的二维近场成像系统

为进行隐藏危险金属制品的安检,文中提出了一种24 GHz 低成本毫米波成像系统。该系统采用低成 本24 GHz 商用调频连续波(FMCW)雷达作为扫描源,在方位角和仰角上合成大孔径,使用二维十字扫描平台,经 FMCW 雷达信号处理以及合成孔径雷达(SAR)处理使隐藏物体成像。低成本的射频外设只提供了一路中频实信号 供ADC 采样量化,在图像重建中,文中提出将单路ADC 采样量化后的中频数字信号通过希尔伯特变换成复信号,对 复信号加布莱克曼窗优化频谱,再对信号序列补零以减小频域栅栏效应,后采用空间匹配滤波器补偿相位偏差,通 过FMCW 雷达近场成像原理对目标成像。改进后的算法适用于低成本的雷达前端系统,只需一路ADC 采集的中频 数字信号即可使成像系统达到理论的合成孔径成像分辨率。     

FMCW雷达液位测量系统

分析调频连续波雷达测液位系统的测量原理,整体的系统设计和处理过程,得出调频连续波雷达距离的计算公式,重点介绍其算法和信号处理的部分。     

四种提高FMCW测距精度的方案及性能分析

针对调频连续波(FMCW)雷达在距离分辨率和测距精度上的设计需求,通过理论分析,找出影响FMCW雷达距离分辨率和测距精度的主要因素,指出可利用频谱细化方法来减少频率量化单元,提高系统测距精度。通过挑选工程设计中最具代表性的4个频率细化方案:采样序列补零法、基于复调制的ZFFT法、Chirp-Z变换法和FFT-DTFT结合法,进行了理论及性能分析,对4种方法在工程实现时所消耗的运算量和存储空间进行了横向对比,对算法的应用场合提出了使用建议。     

FMCW雷达系统的仿真分析

在FMCW雷达系统模型的基础上,应用Matlab对三角波调制方式进行了仿真,并分别在理想状态下和噪声与相位误差的影响下,对三角波调制的FMCW雷达系统的信号处理过程进行了仿真。仿真结果表明,噪声与相位误差对系统的影响,并分析了仿真处理中影响结果的主要因素,总结了FMCW系统的优缺点,为深化研究FMCW雷达的具体应用提供了指向性参考。     

一种采用变周期调频连续波雷达的多目标识别方法

本文首先从理论上分析了传统的线性调频连续波(FMCW)雷达在进行多目标识别中的局限性,提出了一种采用变周期的线性调频波形作为发射波形的新方法,从而解决了多目标识别中的虚假目标的问题.计算机模拟证明了理论分析的正确性和新方法的可行性.最后,针对这种体制雷达探测系统的新特点,提出了一种适用于该系统的容差函数.     

线性调频连续波跟踪雷达的信号处理方法

针对线性调频连续波雷达体制用于跟踪雷达的特殊问题,结合相应的信号处理算法提出了对总体设计的一些期望,以期对总体设计人员提供一定的参考。同时针对跟踪雷达的信号处理算在该体制中的特殊应用进行了分析,并对现有的产品设计方案提出了进一步完善的方法。分析表明,调整设计方案后可以增加原有产品的雷达作用距离和跟踪精度。     

一种改进的FMCW雷达线性调频序列波形

采用线性调频序列波形（chirp sequence waveform）的调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达在汽车防撞探测等领域得到了广泛应用.针对该体制雷达的多目标解多普勒模糊问题,本文对线性调频序列波形进行了改进,在所有偶数序号扫频周期前插入了延时.改进后的波形可分解为两个扫频重复频率相同的传统调频序列,一个由奇数序号的扫频周期构成,另一个由偶数序号的扫频周期构成.波形中的延时会使两个序列对应的差频信号组之间产生相位差,利用此相位差信息可以解多普勒模糊.仿真结果验证了改进波形及其信号处理方法的多目标环境适应性和抗噪性.     

汽车毫米波FMCW雷达中频信号的采样与处理

汽车毫米波雷达是智能交通系统的重要研究项目之一，本文介绍了汽车毫米波雷达的工作原理及信号处理的相关方法和技术。     

多类型调频连续波激光雷达测距原理与仿真分析

依据调频连续波激光雷达测距原理,详细阐述了三种不同类型的调频连续波激光测距雷达的基本过程,并对其测距过程进行了推导;搭建了锯齿波、三角波和正弦波三种不同类型激光测距原理验证平台,设计了调制信号产生模块,拍频仿真模块,并测定拍频后的频率值;分析了三种类型调频连续波激光雷达的适用条件和范围,为后续系统设计和硬件选型提供了参考依据。     

3mm波段FMCW近程雷达的研究

介绍了三毫米波段FMCW近程雷达作用距离的计算、雷达参数选择和测距精度的分析方法。并给出了所研制的3mm波段FMCW近程雷达的测试结果。     

一种毫米波调频连续波探测器的研制

与传统的脉冲雷达相比,毫米波调频连续波雷达具有发射功率低、信号时宽带宽积大、距离分辨率高、无近距离盲区、低截获性等显著优点,在精确制导领域占有重要地位.本文介绍一种毫米波调频连续波探测器的研制和试验结果.该探测器采用小型化和集成化设计,具有方案设计简单合理、结构精巧、体积小、重量轻等特点,其性能指标满足系统要求.