车载防撞雷达系统的设计与研究
发布时间：2021-05-27 09:12
近年来,国内的交通安全问题越来越受到人们的重视,一些新型的汽车系统比如智能驾驶进入人们的视线,基于雷达技术的汽车防撞系统成为了极具发展潜力的研究方向,但如今的车载防撞雷达大多为毫米波雷达,其核心技术掌握在国外巨头手中,我国的毫米波雷达研究因受制约发展较慢,在这种情况下,本文提出一种5.8GHz ISM频段的车载防撞雷达系统的设计与实现方法。本文的主要研究内容和成果是:1、确定车载防撞雷达系统的工作体制为线性调频连续波,根据雷达检测能力以及雷达探测范围等要求确定雷达的主要参数,如雷达波形调制周期、发射机发射功率以及接收机灵敏度等。2、为实现满足发射功率要求的雷达发射机,采用具备波形产生功能的锁相环芯片搭建锁相环频率合成器电路作为雷达的线性调频信号源,利用信号与频谱分析仪测试线性调频源的相位噪声性能和时域响应,根据发射机发射功率要求选取满足增益要求的功率放大器,仿真并实现功率分配器,测试结果表明功率放大器和功分器都满足设计要求。经过实测,由调频信号源、功率放大器和功率分配器组成的雷达发射满足设计指标。3、为实现接收机,利用ADS和Sonnet软件仿真并设计了满足指标要求的低噪声放大器和微带...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要工作以及各章节内容安排
第二章 雷达基本结构及原理
2.1 线性调频连续波雷达的基本结构
2.2 调频连续波雷达工作原理
2.2.1 调制参数确定
2.2.2 雷达主要参数确定
2.3 本章小结
第三章 雷达发射机
3.1 雷达发射机结构及主要技术指标
3.2 锁相环组成及技术指标
3.2.1 锁相环组成
3.2.2 锁相环技术指标
3.3 线性调频信号源设计
3.3.1 锁相环芯片选型
3.3.2 参考晶振选型
3.3.3 压控振荡器选型
3.3.4 电路实现
3.3.5 电路实际性能测试
3.5 功率放大器
3.5.1 功率放大器的主要技术指标
3.5.2 功率放大器选型及硬件电路实现
3.6 威尔金森功分器设计
3.6.1 基本工作原理
3.6.2 功分器基本指标
3.6.3 功分器设计过程
3.7 发射机实物测试
3.8 本章小结
第四章 雷达接收机
4.1 接收机的灵敏度
4.2 低噪声放大器
4.2.1 低噪声放大器的主要性能指标
4.2.2 低噪声放大器设计过程
4.3 带通滤波器设计
4.3.1 滤波器的基本理论
4.3.2 阶跃阻抗谐振器SIR
4.3.3 微带带通滤波器的设计过程
4.4 微波混频器
4.4.1 混频器的主要技术指标
4.4.2 双平衡混频器
4.4.3 双平衡混频器选型
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高性能电荷泵锁相环电路的设计与实现[J]. 唐玉兰,陈建慧,赵吉. 西北师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]毫米波防撞雷达发展现状与行业趋势[J]. 王斯盾. 科技与创新. 2017(23)
[3]车载雷达应用及频率划分现状[J]. 房骥,杨渊,刘瑞婷,彭潇,刘晓勇. 数字通信世界. 2017(12)
[4]车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析[J]. 刘玉超,梅亨利,王景. 科技与创新. 2017(11)
[5]锁相环相位噪声的研究与仿真[J]. 杨沛,张磊,王平连,李绪志. 电子测量技术. 2009(04)
[6]基于ADF4106的锁相环频率合成器设计与实现[J]. 陆振雨,朱江,张尔扬. 电子工程师. 2003(01)
[7]调频线性度与FMCW雷达距离分辨力的关系[J]. 张立志,汪学刚,向敬成. 信号处理. 1999(S1)
博士论文
[1]毫米波汽车防撞雷达的设计与实现[D]. 黄文奎.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2006
[2]毫米波汽车防撞雷达实用化研究[D]. 徐涛.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2003
硕士论文
[1]380MHz～18GHz低杂散低相噪频率合成器的设计与实现[D]. 龙学彬.电子科技大学 2018
[2]24GHz汽车防撞雷达天线的设计[D]. 左全河.杭州电子科技大学 2018
[3]基于PLL的超宽带频率源研究与设计[D]. 唐洪雨.湖南大学 2017
[4]宽带、高线性度、低杂散Chirp信号的仿真与实现[D]. 梁文博.电子科技大学 2017
[5]24GHz车载雷达接收机射频前端电路设计与研究[D]. 许琳.哈尔滨工业大学 2016
[6]射频锁相环中鉴频鉴相器和电荷泵的设计[D]. 聂礼通.东南大学 2016
[7]基于取样锁相的X波段LFMCW雷达设计与实现[D]. 韩松.南京理工大学 2016
[8]24GHz汽车毫米波雷达系统分析与频率源关键技术研究[D]. 褚红军.哈尔滨工业大学 2015
[9]小型化短波接收机低噪声射频前端研究与实现[D]. 陈飞.西安电子科技大学 2014
[10]24GHz车载雷达射频前端设计[D]. 宋惠轩.西安电子科技大学 2014
本文编号：3207304
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要工作以及各章节内容安排
第二章 雷达基本结构及原理
2.1 线性调频连续波雷达的基本结构
2.2 调频连续波雷达工作原理
2.2.1 调制参数确定
2.2.2 雷达主要参数确定
2.3 本章小结
第三章 雷达发射机
3.1 雷达发射机结构及主要技术指标
3.2 锁相环组成及技术指标
3.2.1 锁相环组成
3.2.2 锁相环技术指标
3.3 线性调频信号源设计
3.3.1 锁相环芯片选型
3.3.2 参考晶振选型
3.3.3 压控振荡器选型
3.3.4 电路实现
3.3.5 电路实际性能测试
3.5 功率放大器
3.5.1 功率放大器的主要技术指标
3.5.2 功率放大器选型及硬件电路实现
3.6 威尔金森功分器设计
3.6.1 基本工作原理
3.6.2 功分器基本指标
3.6.3 功分器设计过程
3.7 发射机实物测试
3.8 本章小结
第四章 雷达接收机
4.1 接收机的灵敏度
4.2 低噪声放大器
4.2.1 低噪声放大器的主要性能指标
4.2.2 低噪声放大器设计过程
4.3 带通滤波器设计
4.3.1 滤波器的基本理论
4.3.2 阶跃阻抗谐振器SIR
4.3.3 微带带通滤波器的设计过程
4.4 微波混频器
4.4.1 混频器的主要技术指标
4.4.2 双平衡混频器
4.4.3 双平衡混频器选型
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高性能电荷泵锁相环电路的设计与实现[J]. 唐玉兰,陈建慧,赵吉. 西北师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]毫米波防撞雷达发展现状与行业趋势[J]. 王斯盾. 科技与创新. 2017(23)
[3]车载雷达应用及频率划分现状[J]. 房骥,杨渊,刘瑞婷,彭潇,刘晓勇. 数字通信世界. 2017(12)
[4]车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析[J]. 刘玉超,梅亨利,王景. 科技与创新. 2017(11)
[5]锁相环相位噪声的研究与仿真[J]. 杨沛,张磊,王平连,李绪志. 电子测量技术. 2009(04)
[6]基于ADF4106的锁相环频率合成器设计与实现[J]. 陆振雨,朱江,张尔扬. 电子工程师. 2003(01)
[7]调频线性度与FMCW雷达距离分辨力的关系[J]. 张立志,汪学刚,向敬成. 信号处理. 1999(S1)
博士论文
[1]毫米波汽车防撞雷达的设计与实现[D]. 黄文奎.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2006
[2]毫米波汽车防撞雷达实用化研究[D]. 徐涛.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2003
硕士论文
[1]380MHz～18GHz低杂散低相噪频率合成器的设计与实现[D]. 龙学彬.电子科技大学 2018
[2]24GHz汽车防撞雷达天线的设计[D]. 左全河.杭州电子科技大学 2018
[3]基于PLL的超宽带频率源研究与设计[D]. 唐洪雨.湖南大学 2017
[4]宽带、高线性度、低杂散Chirp信号的仿真与实现[D]. 梁文博.电子科技大学 2017
[5]24GHz车载雷达接收机射频前端电路设计与研究[D]. 许琳.哈尔滨工业大学 2016
[6]射频锁相环中鉴频鉴相器和电荷泵的设计[D]. 聂礼通.东南大学 2016
[7]基于取样锁相的X波段LFMCW雷达设计与实现[D]. 韩松.南京理工大学 2016
[8]24GHz汽车毫米波雷达系统分析与频率源关键技术研究[D]. 褚红军.哈尔滨工业大学 2015
[9]小型化短波接收机低噪声射频前端研究与实现[D]. 陈飞.西安电子科技大学 2014
[10]24GHz车载雷达射频前端设计[D]. 宋惠轩.西安电子科技大学 2014
本文编号：3207304
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