本文關鍵詞：應用于FMCW雷達系統(tǒng)的頻率源設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波毫米波信號由于具有波長較短、頻帶較寬等特性,已廣泛應用于制導、電子對抗、微波通信等領域,連續(xù)波雷達采用頻率調制的高頻電磁載波,具有測量精度高、發(fā)射波形簡單、輸出功率低和數字信號處理高效可靠等諸多優(yōu)點,正逐步取代現有超聲波和紅外防撞系統(tǒng),成為短距離防撞雷達的首選。頻率源作為雷達系統(tǒng)的關鍵組成部分,它的性能指標將直接影響整個雷達系統(tǒng)的性能,所以研制高性能的頻率源具有十分重要的意義。隨著電子系統(tǒng)對頻率合成器的指標越來越高,頻率合成技術也在不斷地發(fā)展,大致可以分為三個階段:直接模擬頻率合成(DAFS)、間接頻率合成(IS)和直接數字頻率合成(DDS)。傳統(tǒng)的FMCW信號是由DSP和DAC等數字器件產生線性電壓來控制VCO產生的,但是這種方式產生的信號精度和分辨率都很低,且線性度也很差,這個設計方法幾乎被拋棄。DDS因其輸出信號分辨率高、變頻速度快、線性度高、體積小、功耗低等特點廣泛應用在FMCW雷達體制中。本文依托于項目“E波段車載防撞雷達”和“Ka波段安防雷達”,在綜合比較DDS和PLL的特點,及其不同組合結構的優(yōu)缺點,作者選擇了“PLL環(huán)內混頻加DDS環(huán)外混頻結構”作為設計的主要方案。該方案的重點是PLL環(huán)內混頻是產生一個超低相位噪聲的X波段單頻點信號,因為信號既作為后級混頻器的本振,也作為DDS的參考時鐘(四分頻之后)。在精確計算系統(tǒng)主要參數后,合理選用主要器件,設計了一款X波段FMCW雷達頻率源。主要工作內容如下:1、總結近年來國內外車載防撞雷達系統(tǒng)的研究現狀,并介紹了FMCW雷達的測距測速原理。2、比較傳統(tǒng)連續(xù)波雷達的實現方案,經過參數計算最終選擇了PLL與DDS混合的環(huán)內混頻加環(huán)外混頻的結構設計。3、設計研制整個頻率源的硬件電路系統(tǒng),并組合安裝和完成頻率源整體性能調試,分析調試過程中的諸多問題及解決方案。
【關鍵詞】：調頻連續(xù)波(FMCW) 頻率合成 低相噪 DDS PLL
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN958
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 引言14-19
• 1.1 課題來源及研究意義14-15
• 1.2 國內外研究現狀15-17
• 1.3 本文的研究工作及文章結構17-19
• 第二章 調頻連續(xù)波雷達及頻率合成技術理論基礎19-38
• 2.1 調頻連續(xù)波雷達原理19-20
• 2.2 頻率合成技術概述20-21
• 2.3 頻率合成的主要技術指標21-22
• 2.4 PLL的基本理論22-27
• 2.4.1 PLL的基本原理及組成22-27
• 2.4.2 PLL的工作過程27
• 2.5 DDS的基本理論27-34
• 2.5.1 DDS的基本原理及結構28-30
• 2.5.2 DDS的特點30-31
• 2.5.3 DDS輸出頻譜分析31-34
• 2.6 PLL+DDS的常用結構方案34-38
• 2.6.1 DDS激勵PLL結構34-35
• 2.6.2 環(huán)內混頻結構35
• 2.6.3 環(huán)外混頻結構35-36
• 2.6.4 DDS作PLL環(huán)內分頻器結構36-38
• 第三章 本課題系統(tǒng)方案及電路設計38-60
• 3.1 系統(tǒng)設計指標及雷達系統(tǒng)方案介紹38-39
• 3.1.1 雷達系統(tǒng)方案38-39
• 3.1.2 頻率源系統(tǒng)設計指標39
• 3.2 PLL環(huán)內混頻加DDS環(huán)外混頻結構方案39-41
• 3.2.1 系統(tǒng)結構39-40
• 3.2.2 方案可行性分析40-41
• 3.3 基于HMC834和ADF4106的環(huán)內混頻電路設計41-49
• 3.3.1 晶振介紹41
• 3.3.2 HMC834和AD4106芯片介紹41-44
• 3.3.3 HMC834電路設計44-46
• 3.3.4 基于ADF4106的環(huán)內混頻電路設計46-49
• 3.4 基于AD9914的DDS電路設計49-53
• 3.4.1 AD9914芯片介紹49-51
• 3.4.2 DDS頻率控制參數設置51-52
• 3.4.3 DDS電路設計52-53
• 3.5 其他相關電路設計53-57
• 3.5.1 ?衰與放大器組合電路設計53-54
• 3.5.2 濾波器電路54-55
• 3.5.3 電源電路設計55-57
• 3.6 PCB設計注意事項57-60
• 第四章 系統(tǒng)調試及結果分析60-79
• 4.1 環(huán)內混頻參考信號測試60-63
• 4.1.1 晶振輸出特性60-61
• 4.1.2 HMC834輸出信號測試61-63
• 4.2 VCO輸出特性曲線測試63-66
• 4.3 ADF4106鎖相環(huán)電路測試66-71
• 4.3.1 頻譜測試66-69
• 4.3.2 相位噪聲測試69-71
• 4.4 DDS輸出信號測試71-74
• 4.4.1 DDS輸出單音信號測試71-73
• 4.4.2 DDS輸出FMCW信號測試73-74
• 4.5 X波段LFMCW信號測試74-76
• 4.6 調試輔助測試76-78
• 4.7 本章小結78-79
• 第五章 總結與展望79-80
• 5.1 本文總結79
• 5.2 下一步工作79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-83
• 攻讀碩士學位期間取得的成果83-84

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前3條

1 張永強;LFMCW高線性度信號源技術研究[D];電子科技大學;2001年

2 王軼;基于DDS+PLL技術的高性能頻率源研究與實現[D];國防科學技術大學;2004年

3 楊永;DDS-PLL低相噪低雜散頻綜研究[D];電子科技大學;2007年

  本文關鍵詞：應用于FMCW雷達系統(tǒng)的頻率源設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：497694