本文關(guān)鍵詞：近距離探測雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：雷達(dá)技術(shù)是一種利用電磁波傳播特性來探測目標(biāo)信息的技術(shù),其中近距離探測雷達(dá)可以對附近環(huán)境的目標(biāo)做高精度的距離定位以及實(shí)時速度測量,是近場觀測的先進(jìn)設(shè)備。并且因?yàn)槠潇`敏度高、體積小,使用便捷的特點(diǎn),在各個領(lǐng)域都發(fā)展的十分迅速。近距離探測雷達(dá)一般工作于微波波段,該波段帶寬大波長短,探測精度可以做到很高。由于近距離探測雷達(dá)系統(tǒng)擁有廣闊的應(yīng)用前景,所以設(shè)計開發(fā)一種高性能高集成的近距離探測雷達(dá)系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文在這一研究背景下,首先學(xué)習(xí)分析了雷達(dá)的基本結(jié)構(gòu)、波形和工作體制以及探測原理,并以此作為理論基礎(chǔ)結(jié)合近距離探測雷達(dá)的性能指標(biāo)設(shè)計了工作波形及其參數(shù)。接著,本文深入了解了軟件無線電雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計思想,尤其是對其結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)進(jìn)行了學(xué)習(xí)和理解,并根據(jù)此思想提出了一種收發(fā)一體的雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由射頻前端模塊、模數(shù)采樣模塊、抽取濾波模塊、數(shù)字信號處理器以及任意波形發(fā)生器5個部分組成。系統(tǒng)利用三個可編程芯片:數(shù)字下變頻芯片、數(shù)字信號處理器、FPGA,來對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高度靈活性。然后,本文還充分研究了數(shù)字信號處理器的功能支持與關(guān)鍵技術(shù),其支持組件包括:外部儲存器接口組件、多通道緩沖串口組件、直接存儲器訪問組件以及以太網(wǎng)媒體接入控制器組件。并利用TI公司提供的開發(fā)平臺與套件,對這些芯片內(nèi)置組件進(jìn)行啟動和配置,實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)功能的模塊化、高效化。之后,本文還根據(jù)上位機(jī)軟件通訊協(xié)議,設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與客戶端程序,以及設(shè)計FPGA程序,控制波形發(fā)生器輸出,實(shí)現(xiàn)了周期變頻的功能。本文設(shè)計的雷達(dá)系統(tǒng)最終經(jīng)過了實(shí)際測試的驗(yàn)證。測試結(jié)果表明,該雷達(dá)系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了近距離測距測速的功能,且精度高、探測距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定。其數(shù)字接收機(jī)的靈敏度、動態(tài)范圍、帶外衰減都滿足技術(shù)指標(biāo),波形發(fā)生器無雜散動態(tài)大,網(wǎng)絡(luò)通訊模塊速率快。因此該收發(fā)一體的近距離探測雷達(dá)系統(tǒng)滿足高精度探測的實(shí)際需求,具有很好的可行性。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN958

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1274619