本文選題：8mm波段 + 線性調(diào)頻連續(xù)波��； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文以三角波調(diào)制的8mm波段LFMCW近程探測系統(tǒng)為應(yīng)用背景,主要圍繞實時測距算法和軟硬件實現(xiàn)對探測系統(tǒng)的信號處理部分進(jìn)行了研究。給出了 LFMCW近程探測系統(tǒng)的設(shè)計方案,論述了對稱三角波調(diào)制下探測系統(tǒng)的測距原理,分析了系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的選擇原則,討論了關(guān)于測距性能的影響因素。根據(jù)探測系統(tǒng)的差頻信號與目標(biāo)距離之間的線性關(guān)系,變測距為測頻。毫米波調(diào)頻探測系統(tǒng)經(jīng)常采用"差頻—FFT"的方法進(jìn)行測頻,但采樣率的限制和FFT固有的柵欄效應(yīng)使得實際的測距精度較低。ZoomFFT算法通過對局部區(qū)域頻譜進(jìn)行細(xì)致分析從而更精確地估計差頻信號的頻率,—定程度上提高了測距精度。但是通過對ZoomFFT算法分析可知,在復(fù)調(diào)制環(huán)節(jié)的運(yùn)算量很大,一定程度上影響了探測系統(tǒng)的實時性,而且柵欄效應(yīng)的影響依然存在。為此,本文在ZoomFFT算法的基礎(chǔ)上研究了一種改進(jìn)的高精度實時測距算法。根據(jù)相關(guān)項目的要求,以TI公司生產(chǎn)的TMS320VC5509A芯片為核心,設(shè)計了信號處理系統(tǒng)的硬件電路。在CCS開發(fā)環(huán)境中通過C語言編程實現(xiàn)了 DSP對三大功能模塊的控制和測距算法。最后對整個調(diào)頻測距系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào),給出了每一模塊的調(diào)試方案和結(jié)果。對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,驗證系統(tǒng)軟硬件設(shè)計和相關(guān)算法研究的有效性和可行性。
[Abstract]:In this paper, the signal processing of the 8mm band LFMCW detection system based on triangular-wave modulation is studied around the real-time ranging algorithm and the realization of software and hardware. This paper presents the design scheme of LFMCW short-range detection system, discusses the ranging principle of the detection system under symmetrical triangular wave modulation, analyzes the selection principle of system related parameters, and discusses the influencing factors on ranging performance. According to the linear relationship between the differential frequency signal and the target distance of the detection system, ranging is changed into frequency measurement. Millimeter-wave frequency modulation detection system often uses the method of "difference frequency FFT" to measure frequency. However, because of the limitation of sampling rate and the inherent fence effect of FFT, the actual ranging accuracy of .Zoom FFT algorithm is low, and the precision of ranging can be improved by analyzing the local region frequency spectrum more accurately and estimating the frequency of the difference frequency signal more accurately. But through the analysis of Zoom FFT algorithm, we can see that the complexity of the complex modulation link is very large, to some extent affect the real-time detection system, and the impact of the fence effect still exists. Therefore, based on Zoom FFT algorithm, an improved real-time ranging algorithm with high accuracy is studied in this paper. According to the requirements of related projects, the hardware circuit of signal processing system is designed with TMS320VC5509A chip produced by TI Company as the core. In the CCS development environment, the DSP control and ranging algorithm of the three functional modules is realized by C language programming. Finally, the whole FM ranging system is combined with software and hardware, and the debugging scheme and results of each module are given. The experimental data are analyzed in detail to verify the validity and feasibility of the software and hardware design of the system and the research of related algorithms.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN015

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本文編號：2117762