隨著國內(nèi)外無人機成像技術(shù)的不斷發(fā)展,對成像雷達(dá)的需求也是日益增高,本文綜合國內(nèi)外無人機成像雷達(dá)技術(shù),并基于小型化、低功耗等特點提出了一種調(diào)頻連續(xù)波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)雷達(dá)系統(tǒng)方案。LFMCW雷達(dá)是利用線性調(diào)頻連續(xù)波信號來獲取距離和速度信息的雷達(dá),通過有效增加信號帶寬來獲得高分辨率,具有無距離盲區(qū)、高分辨率、易于集成等優(yōu)點,故而在無人機成像雷達(dá)中得到廣泛應(yīng)用。本文的主要研究內(nèi)容和工作如下:(1)通過對無人機成像雷達(dá)在運用和功能上的詳細(xì)分析,擬定了此LFMCW雷達(dá)方案的工作頻段、雷達(dá)制式、天線參數(shù)、發(fā)射功率等技術(shù)指標(biāo)。通過三次混頻作用消除強發(fā)射信號的泄漏信號對收發(fā)機隔離度的影響,實現(xiàn)射頻對消功能,確定了雷達(dá)系統(tǒng)的整體框架,并使用AWR的VSS仿真得到此系統(tǒng)框架的頻域響應(yīng)特性,驗證其較高的可實用性。(2)完成了LFMCW雷達(dá)射頻前端的設(shè)計與實現(xiàn),可把系統(tǒng)整體框架分為頻率綜合器模塊、功率放大器模塊、低噪放大器模塊、三級混頻模塊、零中頻處理模塊。設(shè)計中根據(jù)系統(tǒng)總體指標(biāo)將各個子模塊的指標(biāo)進行擬定,并根據(jù)各個子模塊的擬定...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 LFMCW雷達(dá)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 LFMCW雷達(dá)工作原理及射頻前端主要技術(shù)參數(shù)
    2.1 LFMCW雷達(dá)基本架構(gòu)
    2.2 LFMCW雷達(dá)的工作原理
        2.2.1 三角波LFMCW雷達(dá)測距原理
        2.2.2 三角波LFMCW雷達(dá)測速原理
        2.2.3 LFMCW雷達(dá)距離分辨力
        2.2.4 調(diào)頻線性度對雷達(dá)性能的影響
    2.3 LFMCW雷達(dá)接收機射頻前端和主要技術(shù)參數(shù)
        2.3.1 接收靈敏度
        2.3.2 接收機增益和動態(tài)范圍
        2.3.3 超外差接收機射頻前端結(jié)構(gòu)
        2.3.4 直接變頻射頻前端結(jié)構(gòu)
        2.3.5 低中頻射頻前端結(jié)構(gòu)
    2.4 LFMCW雷達(dá)泄漏信號對消技術(shù)研究
        2.4.1 泄漏信號的基本思想
        2.4.2 泄漏對消技術(shù)的基本思想
        2.4.3 泄漏對消技術(shù)方法簡介
        2.4.4 泄漏信號消除技術(shù)方案
    2.5 本章小結(jié)
第三章 LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)分析
    3.1 雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)分析
        3.1.1 雷達(dá)頻率參數(shù)分析
        3.1.2 雷達(dá)調(diào)制方式分析
        3.1.3 雷達(dá)天線參數(shù)分析
    3.2 LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        3.2.1 射頻前端框架選取
        3.2.2 調(diào)頻帶寬與脈沖重復(fù)頻率選取
        3.2.3 雷達(dá)發(fā)射信號功率選取
        3.2.4 數(shù)據(jù)采樣指標(biāo)選取
        3.2.5 LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)仿真
        3.2.6 雷達(dá)系統(tǒng)總體指標(biāo)匯總
    3.3 本章小結(jié)
第四章 LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 LFMCW雷達(dá)射頻前端設(shè)計
        4.1.1 LFMCW雷達(dá)射頻前端設(shè)計方案
        4.1.2 頻率綜合器模塊設(shè)計
        4.1.3 功率放大器模塊設(shè)計
        4.1.4 低噪聲放大器模塊設(shè)計
        4.1.5 三級混頻模塊設(shè)計
        4.1.6 零中頻模塊設(shè)計
    4.2 LFMCW雷達(dá)天線設(shè)計
        4.2.1 天線單元設(shè)計
        4.2.2 天線陣列設(shè)計
    4.3 LFMCW雷達(dá)數(shù)字處理平臺介紹
        4.3.1 基于DSP芯片的數(shù)字處理平臺
        4.3.2 基于FPGA芯片的數(shù)字信號處理平臺
    4.4 本章小結(jié)
第五章 LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)硬件制作與測試
    5.1 頻率綜合器模塊測量驗證
    5.2 功率放大器模塊測量驗證
    5.3 低噪聲放大器模塊測量驗證
    5.4 三混頻模塊和零中頻模塊實物驗證
    5.5 LFMCW雷達(dá)射頻前端電路測量驗證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3858051