fmcw雷達(dá)近程測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

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1、．＇．．ｒ．分類號密級太原理工大學(xué)碩±學(xué)位論文題目ＦＭＣＷ雷達(dá)近程測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)妍究古去件對巧ＤｅｓｉｇｎａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅ凸ｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＲ央又開列越日Ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅＣＷＦＭＲａｄａｒ研究生姓名：超達(dá)森２０１３５２００４９學(xué)號：工程．機(jī)械專業(yè)：研究方向機(jī)電一體化：＇＇式利生－：：導(dǎo)師姓名：；；－畔－：副教授職稱巧：非■？．電．：學(xué)位授予單位．：太原理工大學(xué)，，論文提交日期２０１６／０５

2、山西？太原地址：＿太原理工大學(xué)＇．＇＂－＇？，■：；；苦與牛■Ｉ．，１．犯—：‘把片這？．：．＇；．共．－．．；；ｒｖ；片”’？：賦．？＂：－．’．Ｖ：斗：與；：六狂苗：＇聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中已明確方式注明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作

3、者簽名：起遂秦日期：別＇Ｉ、巧、引關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明本人完全了解太原理工大學(xué)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包掠學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部口送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；學(xué)?？刹捎糜坝　⒖s印或其它復(fù)制并保存學(xué)位論文；學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被査閱或借閱，；學(xué)校可ｉｕ學(xué)術(shù)交流為目的復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文；學(xué)?？桑坠紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容（保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定）。、日期令〇１１、咬、今簽名：ｉ：拓么雜ｗｏｌｌ、巧導(dǎo)師簽名：Ａ日期：ｊ、引太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文FMCW雷達(dá)近程測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

4、摘要FMCW(FrequencyModulatedContinuousWave)即調(diào)頻連續(xù)波，F(xiàn)MCW雷達(dá)具有超大時寬帶寬積、分辨力高、無距離盲區(qū)、抗干擾能力強(qiáng)、發(fā)射功率低且易集成的特點(diǎn)，在精確制導(dǎo)、汽車防撞、建筑測量、液位/料位測量等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，其測量原理及基礎(chǔ)硬件日益成熟，而實(shí)際應(yīng)用中的測量精度及實(shí)時性仍有待提高。本文通過對FMCW雷達(dá)測距理論的研究以及近程測距差頻信號的研究與處理，采用雷達(dá)傳感器IVS-179，設(shè)計(jì)了以TMS320F28335為核心的FMCW雷達(dá)近程測距系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對測量精度關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。研究FMCW雷達(dá)工作

5、機(jī)制及鋸齒波測距原理，分析了差頻信號的頻譜泄漏及固有分辨力問題，然后對FMCW測距系統(tǒng)的進(jìn)行了整體軟硬件設(shè)計(jì)，采用矯正波形電壓的方式提高調(diào)頻線性度，并設(shè)計(jì)了數(shù)字編程式波形發(fā)生器，分析FMCW雷達(dá)差頻信號的調(diào)制泄漏特性及距離特性，設(shè)計(jì)了MFB結(jié)構(gòu)高通濾波器、自適應(yīng)可編程放大電路及Sallen-Key結(jié)構(gòu)低通濾波器分別解決調(diào)制泄漏、信號強(qiáng)度及高頻干擾的問題。分析現(xiàn)有鑒頻算法的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)介紹了WIN_FFT_CTA算法的實(shí)現(xiàn)原理及計(jì)算流程，并仿真得到理論測量精度，明確了初始相位提高測量精度的可行性，最后使用C語言編程實(shí)現(xiàn)了鑒頻算法在DSP中運(yùn)行，單次算法計(jì)算時間為

6、58.5ms。搭建測距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，采用短時WIN_FFT_CTA算法近似估計(jì)差頻I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文信號瞬時頻率，以距離平整度間接表示調(diào)頻線性度，將調(diào)頻線性度提高了約16倍。使用步進(jìn)增量距離調(diào)整、線性擬合法標(biāo)定距離，在測距實(shí)驗(yàn)中得到，采用本文鑒頻算法使用頻率估計(jì)距離精度為2mm，使用初始相位估計(jì)距離精度為0.15mm，相對FFT算法其測距精度大大提高。關(guān)鍵詞：FMCW雷達(dá)，差頻信號，線性矯正，WIN_FFT_CTA，初始相位II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文DESIGNANDEXPERIMENTALRESEARCHOFSHORT-RANGEFMC

7、WRADARRANGINGSYSTEMABSTRACTDuetotheadvantagesoflargetime-bandwidthproduct,highresolution,nodistanceblindarea,stronganti-interferenceability,lowtransmissionpowerandeasyintegration,FMCW(frequencymodulationcontinuouswave)radarhasbroadapplicationprospectsinpreciseguidance,automotiveanti

8、-collision,building