FMCW雷达高度表信号处理方法研究与实现
发布时间：2021-06-28 21:57
雷达高度表是众多飞行器中不可或缺的机载电子设备,它能准确测量飞行器载体与地面之间的高度,已经广泛应用于各种军用和民用设备中。调频连续波（FMCW）恒定差拍频率体制雷达高度表具有抗干扰性强、无距离盲区、发射功率低、重量轻和体积小等一系列的优点。针对用户的需求越来越高以及雷达高度表的应用场景越来越复杂,人们对雷达高度表的性能也提出更高的要求。本论文的目的是设计并实现一种对干扰有较强抵抗能力,对地形地貌、气候等环境有很强的自适应性,以及具有高可测范围、高实时性、高稳定性的雷达高度表数字信号处理系统。本系统在FMCW技术的基础上,采用了恒定差拍频率体制,在提取面目标差拍信号的频谱前沿之前,设计了较窄带宽的带通滤波器对差拍信号进行滤波处理,这样能滤掉面目标差拍信号中的绝大部分干扰,大大增强了系统的抗干扰性。为了满足系统对地貌、气候和高度等环境具有自适应性的要求,本文设计了功率控制模块和差拍信号幅度控制模块。系统可以根据接收功率和差拍信号幅度的大小,能分别控制发射功率和差拍信号幅度增益的大小,这样能使得系统在反射性强的环境下发射功率较小,在反射性弱的环境下发射功率较大,从而保证了系统在不同的反射环...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
点目标差拍信号的时域波形及颇谱
图 2.15nA 幅度值随 n 的变化图15 可知，nA 的幅度值在 n 为 40 处取得最大值，其余处 0。所以从此图也能看出，虽然理论上差拍信号频谱为，nA 值迅速衰减了，故差拍信号的频谱能量集中在有于不同高度，即不同的u 值，差拍信号频谱能量的分接近时，频谱能量就越集中，含有主要能量的谐波谱线数时，差拍信号的谐波分量中仅有一个取得最大值幅为 0，这也能从nA 的计算公式的分子中“ sin( u)”能看不为 0，则nA 的值为 0。不同u 值的情况下对nA 进行仿真。
图 2.15nA 幅度值随 n 的变化图5 可知，nA 的幅度值在 n 为 40 处取得最大值，其余处的。所以从此图也能看出，虽然理论上差拍信号频谱为无nA 值迅速衰减了，故差拍信号的频谱能量集中在有限于不同高度，即不同的u 值，差拍信号频谱能量的分布近时，频谱能量就越集中，含有主要能量的谐波谱线数数时，差拍信号的谐波分量中仅有一个取得最大值幅度 0，这也能从nA 的计算公式的分子中“ sin( u)”能看出为 0，则nA 的值为 0。同u 值的情况下对nA 进行仿真。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FMCW高度表测高体制和多卜勒效应对测高精度影响分析[J]. 木土森,周春辉. 科技展望. 2016(27)
[2]基于重采样技术的调频连续波激光绝对测距高精度及快速测量方法研究[J]. 孟祥松,张福民,曲兴华. 物理学报. 2015(23)
[3]DSP EMIF与FPGA双口RAM高速通信实现[J]. 杨龙,李范鸣,刘士建. 现代电子技术. 2014(13)
[4]基于模拟IIC总线的电压测量系统[J]. 徐伟,刘建成. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2011(01)
[5]一种LFMCW雷达高度表信号处理系统的实现[J]. 时秋红,罗丰,刘刚,张林让. 火控雷达技术. 2008(02)
[6]嵌入式系统IIC设备驱动程序设计与实现[J]. 朱华生,叶军. 微计算机信息. 2006(29)
[7]相位法测距误差分析[J]. 谢洪森. 实用测试技术. 2001(04)
[8]一种提高LFMCW雷达调频线性度的新思路[J]. 胡翔,王东进. 中国科学技术大学学报. 2001(01)
[9]LFMCW雷达的调频非线性对距离分辨率的影响[J]. 胡翔,阮文杰,王东进. 现代雷达. 1999(05)
[10]调频线性度与零差拍线性调频连续波雷达的距离分辨力[J]. 汪学刚,袁湘辉,向敬成,冯建雄. 系统工程与电子技术. 1997(10)
博士论文
[1]测角相位式激光雷达若干关键技术研究[D]. 蒲磊.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2015
[2]脉冲及脉间二相编码雷达高度表信号处理方法研究[D]. 刘建新.电子科技大学 2004
[3]FMCW液位测量雷达系统设计及高精度测距原理研究[D]. 齐国清.大连海事大学 2001
硕士论文
[1]一种新型相控阵雷达高度表研究[D]. 高波.西安电子科技大学 2014
[2]FMCW雷达高度表信号处理技术研究与实现[D]. 王春忠.燕山大学 2013
[3]基于CPLD的激光相位法测距的研究[D]. 李文.西南交通大学 2012
[4]近程LFMCW雷达测距系统的研究与实现[D]. 王保华.重庆大学 2012
[5]基于FPGA的TDD基带通信系统的设计和实现[D]. 阳剑.电子科技大学 2012
[6]LFMICW雷达高度表高度提取及抗干扰性能研究[D]. 李姗姗.电子科技大学 2009
[7]脉冲多普勒雷达的高重频调频测距性能分析[D]. 张智敏.西安电子科技大学 2009
[8]LFMCW雷达高度表数字信号处理方法研究[D]. 綦睿.西安电子科技大学 2007
[9]提高LFMCW雷达高度表测高精度的方法研究[D]. 胡文.西安电子科技大学 2006
[10]FMCW雷达高度表数字信号处理研究[D]. 徐小平.电子科技大学 2004
本文编号：3255112
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
点目标差拍信号的时域波形及颇谱
图 2.15nA 幅度值随 n 的变化图15 可知，nA 的幅度值在 n 为 40 处取得最大值，其余处 0。所以从此图也能看出，虽然理论上差拍信号频谱为，nA 值迅速衰减了，故差拍信号的频谱能量集中在有于不同高度，即不同的u 值，差拍信号频谱能量的分接近时，频谱能量就越集中，含有主要能量的谐波谱线数时，差拍信号的谐波分量中仅有一个取得最大值幅为 0，这也能从nA 的计算公式的分子中“ sin( u)”能看不为 0，则nA 的值为 0。不同u 值的情况下对nA 进行仿真。
图 2.15nA 幅度值随 n 的变化图5 可知，nA 的幅度值在 n 为 40 处取得最大值，其余处的。所以从此图也能看出，虽然理论上差拍信号频谱为无nA 值迅速衰减了，故差拍信号的频谱能量集中在有限于不同高度，即不同的u 值，差拍信号频谱能量的分布近时，频谱能量就越集中，含有主要能量的谐波谱线数数时，差拍信号的谐波分量中仅有一个取得最大值幅度 0，这也能从nA 的计算公式的分子中“ sin( u)”能看出为 0，则nA 的值为 0。同u 值的情况下对nA 进行仿真。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FMCW高度表测高体制和多卜勒效应对测高精度影响分析[J]. 木土森,周春辉. 科技展望. 2016(27)
[2]基于重采样技术的调频连续波激光绝对测距高精度及快速测量方法研究[J]. 孟祥松,张福民,曲兴华. 物理学报. 2015(23)
[3]DSP EMIF与FPGA双口RAM高速通信实现[J]. 杨龙,李范鸣,刘士建. 现代电子技术. 2014(13)
[4]基于模拟IIC总线的电压测量系统[J]. 徐伟,刘建成. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2011(01)
[5]一种LFMCW雷达高度表信号处理系统的实现[J]. 时秋红,罗丰,刘刚,张林让. 火控雷达技术. 2008(02)
[6]嵌入式系统IIC设备驱动程序设计与实现[J]. 朱华生,叶军. 微计算机信息. 2006(29)
[7]相位法测距误差分析[J]. 谢洪森. 实用测试技术. 2001(04)
[8]一种提高LFMCW雷达调频线性度的新思路[J]. 胡翔,王东进. 中国科学技术大学学报. 2001(01)
[9]LFMCW雷达的调频非线性对距离分辨率的影响[J]. 胡翔,阮文杰,王东进. 现代雷达. 1999(05)
[10]调频线性度与零差拍线性调频连续波雷达的距离分辨力[J]. 汪学刚,袁湘辉,向敬成,冯建雄. 系统工程与电子技术. 1997(10)
博士论文
[1]测角相位式激光雷达若干关键技术研究[D]. 蒲磊.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2015
[2]脉冲及脉间二相编码雷达高度表信号处理方法研究[D]. 刘建新.电子科技大学 2004
[3]FMCW液位测量雷达系统设计及高精度测距原理研究[D]. 齐国清.大连海事大学 2001
硕士论文
[1]一种新型相控阵雷达高度表研究[D]. 高波.西安电子科技大学 2014
[2]FMCW雷达高度表信号处理技术研究与实现[D]. 王春忠.燕山大学 2013
[3]基于CPLD的激光相位法测距的研究[D]. 李文.西南交通大学 2012
[4]近程LFMCW雷达测距系统的研究与实现[D]. 王保华.重庆大学 2012
[5]基于FPGA的TDD基带通信系统的设计和实现[D]. 阳剑.电子科技大学 2012
[6]LFMICW雷达高度表高度提取及抗干扰性能研究[D]. 李姗姗.电子科技大学 2009
[7]脉冲多普勒雷达的高重频调频测距性能分析[D]. 张智敏.西安电子科技大学 2009
[8]LFMCW雷达高度表数字信号处理方法研究[D]. 綦睿.西安电子科技大学 2007
[9]提高LFMCW雷达高度表测高精度的方法研究[D]. 胡文.西安电子科技大学 2006
[10]FMCW雷达高度表数字信号处理研究[D]. 徐小平.电子科技大学 2004
本文编号：3255112
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