FMCW射频系统关键电路与技术研究
发布时间：2021-07-17 14:43
随着毫米波技术的快速发展,微波雷达电路的尺寸得以缩减,成本得以降低,另一方面随着雷达系统的深入研究,雷达的种类也不断丰富,这使得雷达的应用领域越来越广。其中FMCW雷达系统通常具有成本低、系统简单、体积小、可测得目标信息多、近距离的测量盲区小等优点,近年来得到了广泛的研究与应用。FMCW雷达通过发射并接收频率调制后的连续波,探测目标的运动信息,其主要的应用领域包括汽车雷达、现场救援、智能家居、医疗保健、手势识别等。本文对FMCW雷达系统中的关键技术进行研究,设计并制作了一个工作在5.8GHz的FMCW雷达前端,随后在PC端对雷达信号进行处理,实现了距离检测、生命体征检测的功能。雷达系统主要模块包括锯齿波发生电路、压控振荡器、功率分配器、低噪声放大器、IQ解调器、自动增益放大器。雷达系统可以工作于锯齿波调频模式和多普勒模式。本文的具体工作包括:首先介绍了FMCW雷达与多普勒雷达的系统结构,接收发射波形以及探测原理。列出了生命体征检测涉及到的理论基础,以供系统设计时参考。然后对雷达系统的方案进行讨论,确定收发链路与芯片选型,使雷达系统的指标达到应用需求。对各模块电路进行实现。在功分器电路的...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
μ-SAR的微带天线和收发控制板
第一章绪论3图1-2多模雷达的发射波形；图1-3雷达系统原型和实验装置框图2016年浙江大学ZhenyuPeng设计了一个用于短程定位的逆合成孔径和生命体征跟踪的便携式雷达系统[4]。该系统同样包含连续调频波(FMCW)和干涉测量两种模式。通过两种模式的配合,该系统能够获得人类目标的距离信息和微小生命体征。在后续的测试中,该系统通过二维扫描显示,将人类目标与其他周围物体区分开来,ISAR图像用于在具有强杂波的环境中跟踪移动人类目标的回波。另外通过合理的设计,该系统实现了便携性与低成本等优点。因此该系统在无线健康监测和生命体征跟踪方面都有不错的应用前景。图1-4雷达原型照片除了各式各样的雷达系统设计，研究人员也对雷达信号的处理进行了深入研究，力图在各种应用场景中收集更为复杂的目标信息。关于生命体征指标测量的算法,2018年佛罗里达大学电子与计算机工程系的
第一章绪论3图1-2多模雷达的发射波形；图1-3雷达系统原型和实验装置框图2016年浙江大学ZhenyuPeng设计了一个用于短程定位的逆合成孔径和生命体征跟踪的便携式雷达系统[4]。该系统同样包含连续调频波(FMCW)和干涉测量两种模式。通过两种模式的配合,该系统能够获得人类目标的距离信息和微小生命体征。在后续的测试中,该系统通过二维扫描显示,将人类目标与其他周围物体区分开来,ISAR图像用于在具有强杂波的环境中跟踪移动人类目标的回波。另外通过合理的设计,该系统实现了便携性与低成本等优点。因此该系统在无线健康监测和生命体征跟踪方面都有不错的应用前景。图1-4雷达原型照片除了各式各样的雷达系统设计，研究人员也对雷达信号的处理进行了深入研究，力图在各种应用场景中收集更为复杂的目标信息。关于生命体征指标测量的算法,2018年佛罗里达大学电子与计算机工程系的
【参考文献】：
期刊论文
[1]穿墙生命探测雷达接收技术研究[J]. 束永江. 中国电子科学研究院学报. 2011(06)
[2]基于MSP430的车载雷达测速测距系统[J]. 谢宜生,沈国江,吴琦灿. 计算机工程. 2011(18)
博士论文
[1]基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测技术研究[D]. 胡巍.中国科学技术大学 2014
[2]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]基于FMCW雷达的汽车主动防撞预警系统研究[D]. 袁欣.广东工业大学 2018
[2]24GHz调频连续波雷达前端的研究和设计[D]. 汤家俊.安徽大学 2017
[3]W波段FMCW异物探测雷达前端研究[D]. 张志才.电子科技大学 2016
[4]基于谱估计的非接触式生命体征检测算法研究[D]. 夏映湖.南京理工大学 2016
[5]汽车主动防撞预警系统雷达信号处理研究[D]. 丁海凤.吉林大学 2013
[6]X波段调频连续波雷达收发前端的设计[D]. 刘恩晓.杭州电子科技大学 2013
[7]LFMCW雷达料位仪测距原理研究及应用[D]. 王建文.南京林业大学 2007
[8]FMCW雷达测距精度及其信号处理技术的研究[D]. 宋玮.南京理工大学 2004
本文编号：3288371
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
μ-SAR的微带天线和收发控制板
第一章绪论3图1-2多模雷达的发射波形；图1-3雷达系统原型和实验装置框图2016年浙江大学ZhenyuPeng设计了一个用于短程定位的逆合成孔径和生命体征跟踪的便携式雷达系统[4]。该系统同样包含连续调频波(FMCW)和干涉测量两种模式。通过两种模式的配合,该系统能够获得人类目标的距离信息和微小生命体征。在后续的测试中,该系统通过二维扫描显示,将人类目标与其他周围物体区分开来,ISAR图像用于在具有强杂波的环境中跟踪移动人类目标的回波。另外通过合理的设计,该系统实现了便携性与低成本等优点。因此该系统在无线健康监测和生命体征跟踪方面都有不错的应用前景。图1-4雷达原型照片除了各式各样的雷达系统设计，研究人员也对雷达信号的处理进行了深入研究，力图在各种应用场景中收集更为复杂的目标信息。关于生命体征指标测量的算法,2018年佛罗里达大学电子与计算机工程系的
第一章绪论3图1-2多模雷达的发射波形；图1-3雷达系统原型和实验装置框图2016年浙江大学ZhenyuPeng设计了一个用于短程定位的逆合成孔径和生命体征跟踪的便携式雷达系统[4]。该系统同样包含连续调频波(FMCW)和干涉测量两种模式。通过两种模式的配合,该系统能够获得人类目标的距离信息和微小生命体征。在后续的测试中,该系统通过二维扫描显示,将人类目标与其他周围物体区分开来,ISAR图像用于在具有强杂波的环境中跟踪移动人类目标的回波。另外通过合理的设计,该系统实现了便携性与低成本等优点。因此该系统在无线健康监测和生命体征跟踪方面都有不错的应用前景。图1-4雷达原型照片除了各式各样的雷达系统设计，研究人员也对雷达信号的处理进行了深入研究，力图在各种应用场景中收集更为复杂的目标信息。关于生命体征指标测量的算法,2018年佛罗里达大学电子与计算机工程系的
【参考文献】：
期刊论文
[1]穿墙生命探测雷达接收技术研究[J]. 束永江. 中国电子科学研究院学报. 2011(06)
[2]基于MSP430的车载雷达测速测距系统[J]. 谢宜生,沈国江,吴琦灿. 计算机工程. 2011(18)
博士论文
[1]基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测技术研究[D]. 胡巍.中国科学技术大学 2014
[2]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]基于FMCW雷达的汽车主动防撞预警系统研究[D]. 袁欣.广东工业大学 2018
[2]24GHz调频连续波雷达前端的研究和设计[D]. 汤家俊.安徽大学 2017
[3]W波段FMCW异物探测雷达前端研究[D]. 张志才.电子科技大学 2016
[4]基于谱估计的非接触式生命体征检测算法研究[D]. 夏映湖.南京理工大学 2016
[5]汽车主动防撞预警系统雷达信号处理研究[D]. 丁海凤.吉林大学 2013
[6]X波段调频连续波雷达收发前端的设计[D]. 刘恩晓.杭州电子科技大学 2013
[7]LFMCW雷达料位仪测距原理研究及应用[D]. 王建文.南京林业大学 2007
[8]FMCW雷达测距精度及其信号处理技术的研究[D]. 宋玮.南京理工大学 2004
本文编号：3288371
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