植保無人機(jī)平臺測高技術(shù)有著廣泛的需求,而調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)毫米波雷達(dá)設(shè)備在自動駕駛領(lǐng)域已經(jīng)逐漸普及,因此,把FMCW毫米波雷達(dá)測高技術(shù)推廣到植保無人機(jī)測高領(lǐng)域具有重要意義�；谥脖o人機(jī)平臺分析FMCW毫米波雷達(dá)測高原理和系統(tǒng)設(shè)計,證明了FMCW毫米波雷達(dá)可以用于植保無人機(jī)。提出基于地表建模的測高雷達(dá)回波仿真方法,可用于進(jìn)行不同地形情況下的FMCW毫米波測高雷達(dá)性能分析和算法研究,實驗分析了模擬回波的高度信息,證明該方法能滿足植保無人機(jī)測高需求。

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【部分圖文】：

圖1FMCW發(fā)射、接收信號及測距原理

FMCW毫米波雷達(dá)的原理為發(fā)送具有一定帶寬、頻率線性變化的連續(xù)信號，再對接收到的連續(xù)信號進(jìn)行快速傅里葉變換，通過發(fā)送與接收信號的頻率差來計算兩個信號的時間差，并由時間差得到對應(yīng)的距離差。FMCW毫米波雷達(dá)通過發(fā)射頻率調(diào)制的連續(xù)信號，從回波信號中提取目標(biāo)距離信息。FMCW毫米波雷達(dá)....

圖2FMCW測高雷達(dá)地面足跡及回波波形

FMCW毫米波雷達(dá)的發(fā)射信號的調(diào)頻周期T要遠(yuǎn)大于目標(biāo)最大回波時延τmax，即信號由天線發(fā)送經(jīng)目標(biāo)反射，再由天線接收所經(jīng)的時間τmax比信號周期T要小得多。發(fā)送信號和接收信號由于時延引起頻率的變換，它們的頻率差就是差頻信號，可用fIF表示，其大小正比于天線與目標(biāo)間的距離R。FMCW....

圖3FMCW測高雷達(dá)系統(tǒng)框圖

典型的FMCW測高雷達(dá)系統(tǒng)如圖3所示[8]，其中，發(fā)射信號被調(diào)制為線性調(diào)頻連續(xù)波，使用耦合器分成兩路輸出：一路傳輸給發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送；另一路用于和接收信號的混頻得到差頻信號。雷達(dá)處理機(jī)根據(jù)接收信號進(jìn)行傅里葉變換，可以得到地面回波距離像，回波前沿對應(yīng)距離即地表高度信息。2地表建模....

圖4σ0隨入射角變化曲線

近垂直入射時，地球表面回波可以分解為一個相干分量（鏡反射分量）和一個非相干分量（散射分量）。分布型面目標(biāo)散射特性可以用后向散射系數(shù)[10]σ0來表示，σ0的大小與雷達(dá)波的入射角、天線的極化形式、雷達(dá)信號波長、地表植被覆蓋等因素有關(guān)，在測高雷達(dá)的動態(tài)特性模擬中能夠與大面積照射區(qū)的面....

本文編號：3977923