基于被动毫米波的目标参数采集技术

发布时间：2017-08-20 16:18

  本文关键词：基于被动毫米波的目标参数采集技术

  更多相关文章： 被动毫米波 毫米波辐射计 运动目标探测 DSP 目标信号特征分析 运动速度

【摘要】：针对被动毫米波在探测近距离运动目标上的缺陷,本文基于被动毫米波辐射计工作原理,采用直接检波式被毫米波辐射计,结合DSP硬件,构建了被动毫米波探测系统。通过对不同类型的运动目标进行试验,获得了一系列数据样本。在对采集到的目标信号进行特征分析,指出信号第一脉冲的峰值和脉冲时间是运动目标的有效特征,并提出了计算目标运动速度的方法。首先,介绍了不同物体在毫米波段的辐射特性差异,并根据地面物体辐射理论,计算出了毫米波辐射功率和温度之间的关系。根据毫米波探测器的识别原理,提出了适用于本方案的目标识别方法。对毫米波辐射计的工作原理、结构和功能进行了探讨,对辐射计的前端低噪放大器和检波器进行了测试分析。其次,提出了硬件设计的整体方案,选取了TMS320F2812为核心的DSP信号处理器,研究设计了用于野外实验的被动毫米波运动目标数据采集实验的硬件电路的设计。第三,针对辐射计信号的A/D采样,对系统的软件进行了设计,提出了一系列算法,并对采样信号进行了预处理。最后,在实验室进行了目标参数采集系统的试验,使系统得到了预期的效果,再通过大量的野外环境的数据采集实验,根据实验数据,总结了被动毫米波辐射计在探测运动目标时的输出信号特征,实验结果表明,该方法具有一定的精度,被动毫米波辐射计系统用于探测近距离运动目标并确定目标参数是可行的。
【关键词】：被动毫米波 毫米波辐射计 运动目标探测 DSP 目标信号特征分析 运动速度
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2;TJ5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 毫米波探测技术的发展9-12
• 1.3 数字信号处理12-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 2 毫米波辐射计系统16-33
• 2.1 地面物体辐射理论16-22
• 2.1.1 黑体辐射理论16-17
• 2.1.2 毫米波辐射功率与温度17-22
• 2.2 被动毫米波探测器识别原理22-24
• 2.2.1 利用物体辐射特性识别目标22-23
• 2.2.2 利用目标极化特征目标识别23-24
• 2.3 毫米波辐射计工作原理24-27
• 2.4 直接检波毫米波辐射计系统27-32
• 2.4.1 工作原理27-28
• 2.4.2 结构和功能分析28-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 硬件系统设计33-45
• 3.1 方案设计33-34
• 3.2 关键器件介绍34-38
• 3.3 硬件电路设计38-44
• 3.3.1 放大滤波电路38-39
• 3.3.2 电源模块的设计39-40
• 3.3.3 时钟电路的设计40-41
• 3.3.4 复位电路的设计41-42
• 3.3.5 JTAG接口电路的设计42-43
• 3.3.6 串口通讯电路的设计43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 软件系统设计45-50
• 4.1 软件设计流程45-47
• 4.2 软件系统算法的实现47-48
• 4.3 辐射计信号的A/D采样48
• 4.4 采样信号与预处理48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 5 目标信号参数采集实验及分析50-61
• 5.1 系统仿真调试50-53
• 5.2 放大滤波电路验证53-54
• 5.3 实际环境样本数据采集54-55
• 5.4 实验数据导入55-57
• 5.5 测试试验和结果57-59
• 5.5.1 信号的总体变化趋势58
• 5.5.2 信号幅值58-59
• 5.5.3 信号的脉冲响应时间59
• 5.6 目标运动参数识别59-60
• 5.7 本章小结60-61
• 6 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果65-66
• 致谢66-67

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1 胡飞;倪炜;董健;何方敏;陈良兵;李青侠;朱耀庭;;复杂天气对地基毫米波辐射计探测的影响[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

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本文编号：707620