本文關鍵詞：FMCW雷達射頻對消系統(tǒng)的研究與基帶設計

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【摘要】：近年來隨著微波器件及數(shù)字信號處理技術的發(fā)展,連續(xù)波雷達由于其不可替代的優(yōu)點越來越受到研究人員的重視。例如,現(xiàn)在被廣泛研究的77GHz汽車防撞雷達,在這些應用中,受測量精度及成本的限制其發(fā)射信號大都采用線性掃頻(LFM)的連續(xù)波形式。然而,對于設計小體積單天線連續(xù)波雷達系統(tǒng)來說,其面臨的最大困難是如何保證發(fā)射支路與接收支路之間具有較高的隔離度。針對這一問題,各國學者也都進行了長時間研究。在這些已有成果的基礎上,本文提出了一種基于DSP+FPGA架構的數(shù)字閉環(huán)自適應射頻對消系統(tǒng),它通過超外差結構較好的規(guī)避之前模擬閉環(huán)對消電路中存在的直流漂移問題。本文針對這樣的數(shù)字對消方案分別進行了理論分析、對消算法仿真、系統(tǒng)級仿真、DSP實現(xiàn)以及最后的硬件測試。首先,在自適應對消原理及自適應對消算法的基礎上,針對信號幅相控制的不同工程實現(xiàn),分別進行了自適應對消算法的仿真。通過仿真結果可以看出在不同的信號輸入條件下,兩種控制算法方法對泄露信號都具有較好的抑制度。接著,對提出的數(shù)字自適應射頻對消系統(tǒng)的對消深度、對消帶寬、以及閉環(huán)穩(wěn)定性等分別進行了詳細分析,這些對于項目后面進行的硬件實現(xiàn)具有重要的指導意義。最后針對LFMCW信號,在ADS中搭建了整個對消系統(tǒng)并進行了系統(tǒng)級仿真。最后,對整個對消系統(tǒng)的基帶部分包括:數(shù)據(jù)流程、硬件參數(shù)選擇、以及DSP定點算法實現(xiàn)等分別進行了詳細介紹,其主要目的在于盡量滿足整個對消系統(tǒng)對基帶部分環(huán)路時延的要求。系統(tǒng)軟硬件實現(xiàn)后,在x-band(9.29GHz-9.59GHz)對自適應對消系統(tǒng)進行了硬件測試。測試結果表明:在靜態(tài)單頻點的情況下,硬件系統(tǒng)在整個帶寬內基本都能達到30dB左右的對消比。在30MHz/ms、60MHz/ms及100MHz/ms的動態(tài)掃頻的情況下,其對消深度也能夠達到10-2OdB左右。本文最后針對論文中取得的成果以及存在的問題進行了詳細的分析和說明,為后續(xù)研究工作的開展指明了方向。
【關鍵詞】：單天線連續(xù)波雷達 線性掃頻連續(xù)波 同頻干擾 反射功率對消 自適應算法 DSP+FPGA
【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
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本文編號：562579