毫米波雷達(dá)回波模擬及中頻數(shù)字化接收機(jī)FPGA設(shè)計(jì).pdf

1、本課題以毫米波雷達(dá)為背景進(jìn)行目標(biāo)回波模擬以及中頻數(shù)字化接收機(jī)實(shí)現(xiàn)。主要研究線性調(diào)頻脈沖信號和調(diào)頻步進(jìn)兩種雷達(dá)體制下目標(biāo)回波模型,分析這兩種信號處理方法,得出調(diào)頻步進(jìn)信號一維距離像有距離走動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象,并用模擬信號源驗(yàn)證其回波波形及頻譜,隨后,基于毫米波雷達(dá)數(shù)字中頻接收理論,采用多相濾波法解決毫米波雷達(dá)傳統(tǒng)接收技術(shù)存在的運(yùn)算量大,I/Q通道正交性能差的問題。本課題主要工作概括如下:
　　(1)針對毫米波目標(biāo)回波模型,分析線性調(diào)頻脈沖

2、串信號和調(diào)頻步進(jìn)信號的回波模型,并設(shè)計(jì)系統(tǒng)波形參數(shù)。重點(diǎn)分析調(diào)頻步進(jìn)信號一維距離像,由于受調(diào)頻因子和步進(jìn)頻因子影響,對于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一維距離像產(chǎn)生波峰走動(dòng),波形展寬等現(xiàn)象。最后通過仿真驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)對線性調(diào)頻脈沖串信號和調(diào)頻步進(jìn)信號一維像產(chǎn)生的影響。
　　(2)在原有模擬信號源條件下,擴(kuò)充雷達(dá)體制,針對線性調(diào)頻脈沖串信號和調(diào)頻步進(jìn)信號這兩種不同體制信號進(jìn)行回波模擬,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(3)針對傳統(tǒng)正交接收技術(shù)具有運(yùn)算量大,I/Q

3、通道正交性能差的問題,應(yīng)用數(shù)字正交接收理論,設(shè)計(jì)了基于多相濾波法的中頻數(shù)字正交化通道,解決了濾波器階數(shù)過高的問題。通過分析多相濾波法,得出信號經(jīng)過奇偶抽取符號變換之后采樣率降為原來的一半,I/Q兩路信號在時(shí)域上相差半個(gè)個(gè)周期,并從仿真得出基于多相濾波法的數(shù)字正交化的正交性能良好。
　　(4)基于FPGA數(shù)字正交雙通道處理的算法流程,設(shè)計(jì)出本文中頻數(shù)字化接收機(jī)的設(shè)計(jì)模塊,針對奇偶抽取符號變換之后 I/Q兩通道時(shí)間上的錯(cuò)位使 I/Q兩