FMCW雷達(dá)近程測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave)即調(diào)頻連續(xù)波，F(xiàn)MCW雷達(dá)具有超大時(shí)寬帶寬積、分辨力高、無距離盲區(qū)、抗干擾能力強(qiáng)、發(fā)射功率低且易集成的特點(diǎn)，在精確制導(dǎo)、汽車防撞、建筑測量、液位/料位測量等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，其測量原理及基礎(chǔ)硬件日益成熟，而實(shí)際應(yīng)用中的測量精度及實(shí)時(shí)性仍有待提高。本文通過對FMCW雷達(dá)測距理論的研究以及近程測距差頻信號的研究與處理，采用雷達(dá)傳感器IVS-179，設(shè)計(jì)了

2、以TMS320F28335為核心的FMCW雷達(dá)近程測距系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對測量精度關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　研究FMCW雷達(dá)工作機(jī)制及鋸齒波測距原理，分析了差頻信號的頻譜泄漏及固有分辨力問題，然后對FMCW測距系統(tǒng)的進(jìn)行了整體軟硬件設(shè)計(jì)，采用矯正波形電壓的方式提高調(diào)頻線性度，并設(shè)計(jì)了數(shù)字編程式波形發(fā)生器，分析FMCW雷達(dá)差頻信號的調(diào)制泄漏特性及距離特性，設(shè)計(jì)了MFB結(jié)構(gòu)高通濾波器、自適應(yīng)可編程放大電路及Sallen-Key結(jié)構(gòu)

3、低通濾波器分別解決調(diào)制泄漏、信號強(qiáng)度及高頻干擾的問題。
　　分析現(xiàn)有鑒頻算法的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)介紹了WIN_FFT_CTA算法的實(shí)現(xiàn)原理及計(jì)算流程，并仿真得到理論測量精度，明確了初始相位提高測量精度的可行性，最后使用C語言編程實(shí)現(xiàn)了鑒頻算法在DSP中運(yùn)行，單次算法計(jì)算時(shí)間為58.5ms。
　　搭建測距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，采用短時(shí)WIN_FFT_CTA算法近似估計(jì)差頻信號瞬時(shí)頻率，以距離平整度間接表示調(diào)頻線性度，將調(diào)頻線性度提高了約16