發(fā)布時(shí)間：2017-08-20 16:18

  本文關(guān)鍵詞：基于被動(dòng)毫米波的目標(biāo)參數(shù)采集技術(shù)

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【摘要】：針對(duì)被動(dòng)毫米波在探測(cè)近距離運(yùn)動(dòng)目標(biāo)上的缺陷,本文基于被動(dòng)毫米波輻射計(jì)工作原理,采用直接檢波式被毫米波輻射計(jì),結(jié)合DSP硬件,構(gòu)建了被動(dòng)毫米波探測(cè)系統(tǒng)。通過對(duì)不同類型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn),獲得了一系列數(shù)據(jù)樣本。在對(duì)采集到的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行特征分析,指出信號(hào)第一脈沖的峰值和脈沖時(shí)間是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的有效特征,并提出了計(jì)算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的方法。首先,介紹了不同物體在毫米波段的輻射特性差異,并根據(jù)地面物體輻射理論,計(jì)算出了毫米波輻射功率和溫度之間的關(guān)系。根據(jù)毫米波探測(cè)器的識(shí)別原理,提出了適用于本方案的目標(biāo)識(shí)別方法。對(duì)毫米波輻射計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了探討,對(duì)輻射計(jì)的前端低噪放大器和檢波器進(jìn)行了測(cè)試分析。其次,提出了硬件設(shè)計(jì)的整體方案,選取了TMS320F2812為核心的DSP信號(hào)處理器,研究設(shè)計(jì)了用于野外實(shí)驗(yàn)的被動(dòng)毫米波運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)的硬件電路的設(shè)計(jì)。第三,針對(duì)輻射計(jì)信號(hào)的A/D采樣,對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),提出了一系列算法,并對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行了預(yù)處理。最后,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了目標(biāo)參數(shù)采集系統(tǒng)的試驗(yàn),使系統(tǒng)得到了預(yù)期的效果,再通過大量的野外環(huán)境的數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)了被動(dòng)毫米波輻射計(jì)在探測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)的輸出信號(hào)特征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法具有一定的精度,被動(dòng)毫米波輻射計(jì)系統(tǒng)用于探測(cè)近距離運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并確定目標(biāo)參數(shù)是可行的。
【關(guān)鍵詞】：被動(dòng)毫米波 毫米波輻射計(jì) 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè) DSP 目標(biāo)信號(hào)特征分析 運(yùn)動(dòng)速度
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP274.2;TJ5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 毫米波探測(cè)技術(shù)的發(fā)展9-12
• 1.3 數(shù)字信號(hào)處理12-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 2 毫米波輻射計(jì)系統(tǒng)16-33
• 2.1 地面物體輻射理論16-22
• 2.1.1 黑體輻射理論16-17
• 2.1.2 毫米波輻射功率與溫度17-22
• 2.2 被動(dòng)毫米波探測(cè)器識(shí)別原理22-24
• 2.2.1 利用物體輻射特性識(shí)別目標(biāo)22-23
• 2.2.2 利用目標(biāo)極化特征目標(biāo)識(shí)別23-24
• 2.3 毫米波輻射計(jì)工作原理24-27
• 2.4 直接檢波毫米波輻射計(jì)系統(tǒng)27-32
• 2.4.1 工作原理27-28
• 2.4.2 結(jié)構(gòu)和功能分析28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-45
• 3.1 方案設(shè)計(jì)33-34
• 3.2 關(guān)鍵器件介紹34-38
• 3.3 硬件電路設(shè)計(jì)38-44
• 3.3.1 放大濾波電路38-39
• 3.3.2 電源模塊的設(shè)計(jì)39-40
• 3.3.3 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)40-41
• 3.3.4 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)41-42
• 3.3.5 JTAG接口電路的設(shè)計(jì)42-43
• 3.3.6 串口通訊電路的設(shè)計(jì)43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-50
• 4.1 軟件設(shè)計(jì)流程45-47
• 4.2 軟件系統(tǒng)算法的實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.3 輻射計(jì)信號(hào)的A/D采樣48
• 4.4 采樣信號(hào)與預(yù)處理48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 目標(biāo)信號(hào)參數(shù)采集實(shí)驗(yàn)及分析50-61
• 5.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試50-53
• 5.2 放大濾波電路驗(yàn)證53-54
• 5.3 實(shí)際環(huán)境樣本數(shù)據(jù)采集54-55
• 5.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入55-57
• 5.5 測(cè)試試驗(yàn)和結(jié)果57-59
• 5.5.1 信號(hào)的總體變化趨勢(shì)58
• 5.5.2 信號(hào)幅值58-59
• 5.5.3 信號(hào)的脈沖響應(yīng)時(shí)間59
• 5.6 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)識(shí)別59-60
• 5.7 本章小結(jié)60-61
• 6 結(jié)論與展望61-62
• 6.1 結(jié)論61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果65-66
• 致謝66-67

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