智能化的雷達信號處理和FMCW雷達在煤粉倉料位測量中的建模仿真.pdf

1、隨著現(xiàn)代雷達技術(shù)的發(fā)展，微波雷達物位計采用先進的信號處理技術(shù)和連續(xù)波調(diào)頻雷達技術(shù)，能在復(fù)雜的環(huán)境中對液體和固體物料提供精確的物位測量。結(jié)合實際情況本文采用LFMCW雷達對煤粉倉料位進行物位測量。LFMCW雷達具有距離分辨率高、發(fā)射功率小、便于集成化等優(yōu)點，適合用于各種環(huán)境惡劣的物位測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r有效準確的測量物位。 線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達是利用發(fā)射的線性調(diào)頻信號經(jīng)目標反射后產(chǎn)生的差拍信號經(jīng)過信號處理得到目標信息的。

2、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以得到高分辨率的目標信息，但這目標信號通常包含目標回波信號和各種具有隨機起伏特性的干擾和噪聲，從廣義上講它是一個非平穩(wěn)過程，利用傳統(tǒng)的傅立葉變換處理如此復(fù)雜的信號很難達到預(yù)期的效果，這就使得雷達信號處理技術(shù)向智能化的方向發(fā)展。實踐證明，智能控制算法和數(shù)字信號處理技術(shù)相結(jié)合在雷達信號處理中顯示了智能信號處理的優(yōu)越性，提高了信號處理的性能。 本文主要研究了智能信號處理在雷達回波信號中的應(yīng)用和FMCW雷達在測量煤

3、粉倉料位中的建模和模擬仿真，內(nèi)容安排如下： 首先，本文在了解雷達信號處理的發(fā)展史和雷達物位測量的基礎(chǔ)上，介紹了線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達的測距原理。 其次，分析了頻率非線性對回波信號頻譜相位的影響，介紹了對壓控震蕩器(VCO)的線性度校正原理和線性度校正的迭代算法，在此基礎(chǔ)上提出了基于思維進化的線性度校正算法?；谒季S進化算法的線性度校正方法是利用非線性的掃頻曲線來補償壓控振蕩器的非線性，產(chǎn)生高線性度的線性調(diào)頻信號

4、，解決FMCW調(diào)頻非線性的問題，確保了測量精度。 然后，本文介紹了小波變換的基本理論及其在雷達回波信號的消噪、時延估計、特征提取三方面的應(yīng)用，并對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型特別是典型的前向網(wǎng)絡(luò)(BP網(wǎng)絡(luò))和典型的反饋網(wǎng)絡(luò)(Hopfield網(wǎng)絡(luò))進行了闡述。在這兩大理論的基礎(chǔ)上，本文利用小波變換理論對三種不同情況下的雷達回波信號的頻譜進行了特征提取，并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法對所提取的頻譜特征進行訓(xùn)練和分類識別。仿