【摘要】：本文通過對調(diào)頻連續(xù)波雷達測距理論的研究與分析，，完成了FMCW雷達近程測距系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)主要由帶有片內(nèi)數(shù)字信號處理功能的A/D轉(zhuǎn)換器MAX11043、雷達收發(fā)器IVS-167和FPGA組成。 首先，論文介紹了FMCW雷達測距系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，對三角波調(diào)制信號測距理論進行了詳細的分析，并結(jié)合實際情況給出了相關(guān)測距參數(shù)。其次，根據(jù)雷達收發(fā)器IVS-167的工作原理以及電氣參數(shù)，設(shè)計出了三角波發(fā)生電路和差頻信號預(yù)處理電路，并采用MAX11043完成了對差頻信號的A/D采樣、數(shù)字濾波等功能。再次，本課題在FPGA器件上完成了對差頻信號的數(shù)字信號處理，并以圖表的形式給出了被測目標距離在20m~40m范圍內(nèi)的系統(tǒng)測試結(jié)果，測距精度在0.38%~2.37%之間，達到了預(yù)期目標。最后，論文分析了影響FMCW雷達測距精度的因素，提出并驗證了將FFT算法與Chirp-Z算法相結(jié)合可以有效提高FMCW雷達測距系統(tǒng)的測距精度。
[Abstract]:Based on the research and analysis of the ranging theory of frequency-modulated continuous wave radar, the design of FMCW radar short-range ranging system is completed in this paper. The system is mainly composed of MAX11043, radar transceiver IVS-167 and FPGA with on-chip digital signal processing function. Firstly, the paper introduces the basic structure and working principle of FMCW radar ranging system, analyzes the triangulation signal ranging theory in detail, and gives the relevant ranging parameters according to the actual situation. Secondly, according to the working principle and electrical parameters of radar transceiver IVS-167, the triangle wave generating circuit and differential frequency signal preprocessing circuit are designed, and the functions of Ar / D sampling and digital filtering of differential frequency signal are accomplished by MAX11043. Thirdly, the digital signal processing of the differential frequency signal is completed on the FPGA device, and the system test results of the range of the measured target in the range of 20m~40m are given in the form of chart. The ranging accuracy is between 0.38% and 2.37%, which achieves the expected goal. Finally, the paper analyzes the factors that affect the ranging accuracy of FMCW radar, and proposes and verifies that the combination of FFT algorithm and Chirp-Z algorithm can effectively improve the ranging accuracy of FMCW radar ranging system.
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN953.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 和昆英;郭虹;劉洛琨;李麒;;一種FFT和CZT聯(lián)合的快速高精度頻率估計算法[J];電視技術(shù);2006年S1期

2 劉愛元;函數(shù)信號發(fā)生器ICL8038的應(yīng)用[J];電子產(chǎn)品世界;2002年17期

3 劉寶,劉軍民;FMCW雷達快速高精度測距算法[J];電子測量與儀器學(xué)報;2001年03期

4 施玉海,何國瑜;FMCW雷達液面測量系統(tǒng)中的信號處理方法[J];電子測量與儀器學(xué)報;2003年03期

5 馮維婷;;Chirp-Z變換在CW雷達高精度速度測量中的應(yīng)用[J];電子科技;2007年09期

6 張亞偉;佟仕忠;趙希鳳;;Chirp-Z變換在LFMCW雷達液位測量中的應(yīng)用[J];電子設(shè)計工程;2013年08期

7 李建華;李田科;于仕財;康健;;提高雷達測距精度的實用方法探討[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報;2012年03期

8 時秋紅;羅豐;劉剛;張林讓;;一種LFMCW雷達高度表信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)[J];火控雷達技術(shù);2008年02期

9 曲長文;王穎;周強;陳波濤;;一種FMCW雷達線性度校正方法[J];火力與指揮控制;2010年08期

10 余海強;馬波;江志農(nóng);高金吉;;Chirp-Z變換在振動信號處理中的應(yīng)用[J];計算機仿真;2010年01期

本文編號：2222244