FMCW雷达近程测距系统设计

针对FMCW雷达测距原理和差频信号特点,提出了基于程控窄带滤波器MAX264、以硬件电路的形式实现距离谱分析的方法。采用德国Innosent公司推出的FMCW雷达收发器IVS-162,设计并实现了FMCW雷达近程测距系统。系统性能稳定、成本低、简单实用,有广阔的应用前景。     

储油罐液位监测雷达设计与实现

针对目前炼油厂实际生产状况，提出利用FMCW雷达测距技术设计储油罐液位自动监测系统，旨在提高生产自动化程度和降低生产中的安全隐患。文中重点介绍了液位监测雷达的测距原理，采用FFT／CZT算法提高雷达测距精度并给出基于DSP实现方案。通过仿真结果和实验室样本测量数据显示，FMCW雷达的测距精度满足工业设计需要。     

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。     

基于ARM的高精度毫米波雷达测距传感器

针对其他非接触式雷达在复杂环境下抗干扰能力差及传统毫米波雷达结构复杂等问题,提出了一种基于FMCW的V波段高精度雷达传感器测距装置。该装置不同于传统毫米波雷达的波导及微波模块组合的设计思路,以高度集成的单片60 GHz毫米波雷达传感器芯片为核心对各子系统进行开发研究。RF子系统产生、发射V波段FMCW信号并在对回波信号进行放大、滤波及混频得到中频信号后,由DSP实时处理子系统处理得到距离,通过UART串口传输到上位机中进行显示,整个过程由ARM子系统全局控制。在微波暗室中的实验结果表明,对于近程单一静止目标,测距位移精度达到0.1 mm。该装置的研究对于推进近程高精度测距毫米波雷达的开发具有重要价值。     

港口起重机雷达防撞系统的信号处理电路的设计

调频连续波(FMCW)雷达不易受云、雨、雾等天气因素的影响,可全天候工作,特别适合于港口起重机防撞系统等需要在恶劣的环境中进行短距离、高精度的测距.以8 mm FMCW雷达为研究对象,在深入研究了雷达输出中频信号特性的基础上,设计出了以数字信号处理器(DSP)为核心的信号处理电路,该电路通过完成对雷达中频信号的滤波、放大和快速傅立叶变换(FFT)分析,可以进行准确的测距.     

24 GHz FMCW车载测距雷达系统设计

为了研制汽车防撞系统,设计了一款24 GHz FMCW雷达系统。该系统包括雷达射频模块、中频信号处理模块和数字基带处理模块。雷达射频模块采用基于异质结场效应晶体管NE3514研制的雷达射频模块传感器实现;中频信号处理模块由高通滤波器、可变增益放大器、低通滤波器构成。采用TLV2374运算放大器设计实现高通滤波器,TLV2374运算放大器与数字电位器MCP42100设计实现可变增益放大器,AD8532运算放大器设计实现低通滤波器;数字基带处理模块采用STM32F407微处理器完成数据采集与信号特征提取以及系统控制。该车载测距雷达能够实现90 m的距离测量。     

提高FMCW雷达测距精度的谱最大值估值算法

FMCW雷达在理论上具有很高的测距精度,但是在实际系统中,都是通过数字信号处理的方法对其回波信号进行处理,从而获得回波功率谱,进而获取其距离信息,因而受到采样与处理字长的限制.传统的方法是通过增加采样点数来提高雷达的测距精度,但是从系统实时性要求出发,不能过多的增加信号处理的时间,即不能过多的增加其采样点数.因此,在对回波功率谱特点研究的基础上,提出一种新的估值算法,在计算量增加不多的情况下,可以提高雷达的测距精度.     

24GHz车载防撞雷达及中频信号处理电路设计

介绍了FMCW雷达测距、测速原理和系统结构;并针对24 GHz线性调频连续波汽车防撞雷达系统的信号处理问题,对雷达后端中频信号处理电路进行了相关的研究及实现。设计了相应的滤波电路、增益控制放大电路,并取得了良好的效果。该设计提高了防撞雷达系统的测量精度和距离,对汽车主动安全性能起到一定积极作用。     

简易FMCW雷达探测系统实验平台设计

根据调频连续波(FMCW)雷达探测的基本原理和微波器件的特点,设计了一款简易FMCW雷达探测系统实验平台.通过硬件电路设计和元器件的选择,实验测试证明该实验平台具有成本低、体积小、简单实用的特点,可应用于FMCW雷达回波信号采集,对FMCW信号处理算法的验证具有重要意义.     

基于DSP技术的汽车防撞雷达

简要介绍了各种汽车防撞技术的工作原理,分析比较了现有汽车防撞技术的优缺点,提出了一种基于DSP的可实现低成本、高精度测距测速功能的FMCW(调频连续波)防撞雷达设计方案,具体介绍了DSP在系统中的作用。     

调频连续波SAR数字接收机技术研究

针对调频连续波合成孔径雷达系统误差提取和校正困难的问题,提出了一种基于数字接收机的调频连续波合成孔径雷达系统方案.分析了去调频接收模式下调频连续波合成孔径雷达的回波特性,研究了系统误差对回波信号的影响,推导了在数字时域对回波信号进行正交解调、去调频接收处理以及系统误差提取的实现过程.数字接收处理的方法可以简单有效地提取系统的幅相误差,并进行校正.最后,通过实验仿真证明了该方法的有效性和正确性.     

Seeing through dust and water vapor: Millimeter wave radar sensors for mining applications

This paper defines the issues required for the development of successful visualization sensors for use in open cut and underground mines. It examines the mine environment and considers both the reflectivity of the rock and attenuation effects of dust and water droplets. Millimeter wave technology, as an alternative to the more commonly used laser and sonar implementations, is selected due to its superior penetration through adverse atmospheric conditions. Of the available radar techniques, frequency modulated continuous wave (FMCW) is selected as being the most robust. The theoretical performance of a number of 77 and 94 GHz FMCW millimeter wave radar systems is determined and these confirm the capability of these sensors in the mining environment. Implementations of FMCW radar sensors for simple ranging and three‐dimensional surface profiling are discussed before data obtained during field trials in mines is presented to justify the selection of this technology. © 2007 Wiley Periodicals, Inc.     

基于SystemVue汽车雷达系统研究

针对毫米波雷达射频、信号处理以及超分辨测角问题,提出了一种基于SystemVue进行汽车雷达系统设计和信号处理算法设计的方法。首先,利用SystemVue自带的射频库和通用算法库进行雷达系统设计,真实模拟了毫米波射频、天线及目标环境的相互影响;其次,针对快调频的FMCW信号波形,给出了完整的汽车雷达目标距离、速度和角度的信息处理算法流程;最后,针对汽车雷达系统测角精度较低的问题,提出了基于酉变换MUSIC的测角算法,大大降低了汽车雷达超分辨求角的运算量。仿真结果表明,该方法解决了汽车雷达的链路设计、射频指标对雷达信号处理性能影响的评估问题,更真实、更全面地反映了汽车雷达系统的性能,为雷达系统的研究提供了有力依据。     

调频连续波雷达信号调制方式识别算法研究

提出了一种识别调频连续波雷达信号调制方式的算法.采用短时傅里叶变换得到信号的时频变化曲线,将信号调制方式的识别问题转化为周期性曲线类型的识别.对周期性曲线的频谱进行特征分析,根据谐波成分的差异,实现曲线类型的正确识别,进而得到信号的调制方式.仿真结果表明,该算法能够正确识别常用的调频连续波雷达信号的调制方式,而且在信噪比为-10 dB时仍然具有很好的性能.     

High‐resolution millimeter‐wave radar systems for visualization of unstructured outdoor environments

This paper examines the use of millimeter‐wave radar systems for visualization and navigation in unstructured outdoor environments. Three types of radar systems are described. The first is a long range, 94 GHz, frequency modulated interrupted continuous wave radar which is capable of producing two‐dimensional (2D) reflectivity images to a range of more than 3 km. This is intended for use in long‐range path planning. The second is a class of medium range 77 GHz frequency modulated continuous wave (FMCW) radar with two axis mirror scanners which is capable of producing high resolution threedimensional (3D) imagery out to 500 m at a reasonably slow frame rate. The final class also operates using the FMCW principle, but at 94 GHz, to produce high resolution 2D and 3D images out to about 50 m at a much higher update rate. These shorter range sensors may be used to determine the traversability of the local terrain. The outputs produced by the different classes of radar are examined and the paper considers their advantages when compared to other sensors such as vision and scanning laser. Using radar images, the final section compiles rules for interpreting radar reflectivity images from a path‐planning perspective. © 2006 Wiley Periodicals, Inc.     

基于DSP的雷达信号自适应滤波器

针对调频连续波(FMCW)汽车防撞雷达实际信号的特点，设计了一种数字信号处理器(DSP)程控自适应滤波器，介绍了其原理与具体实现方法，并结合防撞雷达有用双频信号提取的实例，分析了，该滤波器的硬件结构和软件流程，试验数据表明，该自适应滤波器可以有效地去除干扰并实现有用信号的精确提取。     

基于微动调制的FMCW SAR无源压制干扰方法

调频连续波(FMCW)合成孔径雷达(SAR)体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点,在无人机等小型飞行平台中具有较大的应用潜力,对FMCW SAR的干扰也将成为目前干扰技术研究的重点;在构建旋转微动目标回波模型的基础上,分析了FMCW SAR旋转微动目标的干扰特性,并进一步提出了一种基于微动调制的FMCW SAR无源压制干扰方法;该方法利用旋转角反射器在距离向和方位向上形成的二维干扰条带,能够实现对被掩护目标的有效保护;文章详细分析了对FMCW SAR实施干扰时旋转角反射器的参数选择方法,并利用仿真实验验证了理论分析与所提无源压制干扰方法的有效性。     

基于LabVIEW的汽车防撞报警系统的设计

针对交通安全问题,设计了一种基于虚拟仪器的汽车防碰撞报警系统。给出了系统硬件、软件的设计方法和主要实验数据。该系统采用LabVIEW7.0编程,配合FMCW雷达传感器和高性能数据采集卡,可实现对前方车辆距离、速度的动态监测,当预见到有碰撞危险时,自动发出警示信息,帮助驾驶员及时刹车,避免碰撞事故发生。实测结果证明了系统的有效性。