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FMCW雷达近程测距系统的设计与研究

发布时间:2018-09-04 13:28
【摘要】:本文通过对调频连续波雷达测距理论的研究与分析,,完成了FMCW雷达近程测距系统的设计,该系统主要由带有片内数字信号处理功能的A/D转换器MAX11043、雷达收发器IVS-167和FPGA组成。 首先,论文介绍了FMCW雷达测距系统的基本结构和基本工作原理,对三角波调制信号测距理论进行了详细的分析,并结合实际情况给出了相关测距参数。其次,根据雷达收发器IVS-167的工作原理以及电气参数,设计出了三角波发生电路和差频信号预处理电路,并采用MAX11043完成了对差频信号的A/D采样、数字滤波等功能。再次,本课题在FPGA器件上完成了对差频信号的数字信号处理,并以图表的形式给出了被测目标距离在20m~40m范围内的系统测试结果,测距精度在0.38%~2.37%之间,达到了预期目标。最后,论文分析了影响FMCW雷达测距精度的因素,提出并验证了将FFT算法与Chirp-Z算法相结合可以有效提高FMCW雷达测距系统的测距精度。
[Abstract]:Based on the research and analysis of the ranging theory of frequency-modulated continuous wave radar, the design of FMCW radar short-range ranging system is completed in this paper. The system is mainly composed of MAX11043, radar transceiver IVS-167 and FPGA with on-chip digital signal processing function. Firstly, the paper introduces the basic structure and working principle of FMCW radar ranging system, analyzes the triangulation signal ranging theory in detail, and gives the relevant ranging parameters according to the actual situation. Secondly, according to the working principle and electrical parameters of radar transceiver IVS-167, the triangle wave generating circuit and differential frequency signal preprocessing circuit are designed, and the functions of Ar / D sampling and digital filtering of differential frequency signal are accomplished by MAX11043. Thirdly, the digital signal processing of the differential frequency signal is completed on the FPGA device, and the system test results of the range of the measured target in the range of 20m~40m are given in the form of chart. The ranging accuracy is between 0.38% and 2.37%, which achieves the expected goal. Finally, the paper analyzes the factors that affect the ranging accuracy of FMCW radar, and proposes and verifies that the combination of FFT algorithm and Chirp-Z algorithm can effectively improve the ranging accuracy of FMCW radar ranging system.
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN953.2

【参考文献】

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本文编号:2222244

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