調(diào)頻連續(xù)波

1、信號(hào)采集與處理單元關(guān)鍵技術(shù)研究1.1太赫茲頻段線形調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)及工作原理1.1.1LFMCW雷達(dá)的基本特點(diǎn)調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)一種通過(guò)對(duì)連續(xù)波進(jìn)行頻率調(diào)制來(lái)獲得距離與速度信息的雷達(dá)體制。雷達(dá)調(diào)頻可以采用多種方式，線性和正弦調(diào)制在過(guò)去都已經(jīng)得到廣泛的運(yùn)用。其中線性調(diào)頻是最多樣化的，在采用FFT處理時(shí)它也是最適合于在大的范圍內(nèi)得到距離信息的。鑒于此原因，有關(guān)調(diào)頻連續(xù)波的焦點(diǎn)問(wèn)題基本上都集中在LFMCW雷達(dá)上。線性調(diào)頻連續(xù)波（LF

2、MCW）雷達(dá)是具有高距離分辨率、低發(fā)射功率、高接收靈敏度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，不存在距離盲區(qū)，具有比脈沖雷達(dá)更好的反隱身、抗背景雜波及抗干擾能力的特點(diǎn)，且特別適用于近距離應(yīng)用，近年來(lái)在軍事和民用方面都得到了較快的發(fā)展。主要優(yōu)點(diǎn)可歸結(jié)為以下三方面：LFMCW最大的優(yōu)點(diǎn)是其調(diào)制很容易通過(guò)固態(tài)發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)；要從LFMCW系統(tǒng)中提取出距離信息，必須對(duì)頻率信息進(jìn)行處理而現(xiàn)在這一步可以通過(guò)基于FFT的處理器來(lái)完成；LFMCW的信號(hào)很難用傳統(tǒng)的截獲雷達(dá)檢測(cè)

3、到。除了上述優(yōu)點(diǎn)外，LFMCW雷達(dá)也存在一些缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：作用距離有限：LFMCW雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)是同時(shí)工作的，作用距離增大到混頻器，得到差拍信號(hào)，經(jīng)低通特性濾波和放大送數(shù)字信號(hào)處理器，完成對(duì)差拍信號(hào)的FFT、檢測(cè)，對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后送顯控終端顯示。連續(xù)波雷達(dá)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但由于受泄漏影響較大，在天線隔離度一定的情況下，對(duì)收發(fā)的要求非常嚴(yán)格，主要考慮提高發(fā)射信號(hào)的頻譜純度和降低接收機(jī)的噪聲；數(shù)字信號(hào)處理為常規(guī)的頻譜檢測(cè)，

4、但如果考慮到動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)問(wèn)題，必須選擇適當(dāng)?shù)男盘?hào)形式或處理方法，相應(yīng)的在硬件方面將提出更高的要求。1.2回波信號(hào)的模擬1.2.1目標(biāo)模型雷達(dá)方程是描述影響雷達(dá)性能諸多因素的重要方式。若設(shè)雷達(dá)發(fā)射功率為，tP雷達(dá)發(fā)射天線的增益為，接收天線增益為，目標(biāo)雷達(dá)散射截面積(RCS)為，tGrG?一種給出雷達(dá)接收到的回波功率的雷達(dá)方程形式為：式（31）22234(4)trtrrtrPGGFFPRL????其中L為自由空間中存在的各種傳播增益和損耗因