一种基于STM32系统的FMCW雷达系统设计

连续波体制雷达的发射功率可在一段时间内实现功率平均分配,发射峰值功率小、环境适应性强,因此易于结构优化、电路简单。文章在STM32架构上设计了一款24GHz毫米波调频连续波(frequency modulation continuous wave,FMCW)雷达系统。经LabView平台仿真和实物验证,最终可生成频率为100Hz,峰值为2.56V的调频连续波。该系统由于易实现、效率高,可在自适应巡航和交通监管等方向开展应用。     

GPS辅助的FMCW SAR成像运动补偿

针对小型无人机装载FMCW SAR脉内运动误差较大的情况,提出GPS数据辅助的SAR成像运动补偿方法。运用新的补偿函数对全成像场景分步骤补偿航迹法平面运动误差,采用非均匀的离散傅里叶变换校正航迹前向速度误差,从而正确补偿三维方向的运动误差,实现一定分辨力要求下的成像。仿真证明了方法有效性。     

双基FMCW宽带雷达微多普勒特征分析与误差因子补偿

对双基调频连续波(FMCW)宽带雷达旋转目标的微多普勒效应进行了研究。首先建立了双基FMCW宽带雷达中的旋转目标模型,推导得出了旋转目标的微多普勒效应表达式,并通过分析目标脉内微动对一维距离像的影响,得出了一次误差项会引起一维距离像的走动和峰值偏移、二次误差项会引起一维距离像的展宽、同时双基角也会对目标微多普勒特征曲线的最大频偏产生调制等结论。在此基础上,进一步提出了利用最小熵准则对误差因子进行补偿的方法。仿真分析表明:该方法能够较精确地估计二次误差项的系数,有效地补偿目标微多普勒效应的误差因子,并具有良好的抗噪性能。     

WIGNER—VILLE分布及其在FMCW信号识别中的应用

介绍了FMCW信号以及Wigner-Ville分布,对利用Wigner—Ville分布识别FMCW信号进行了研究．分别对信噪比为∞,6dB,3dB,0dB,-3dB,-6dB的FMCW信号作了WVD,PWVD,SPWVD,RSPWVD的MATLAB仿真,并做了比较研究,结果表明WVD抗噪性较差,且交叉项影响较大,当信噪比较小时,基本不能识别信号;PWVD,SPWVD交叉项有所减小,但时频聚集性变差,抗噪性提高不大;RSPWVD各方面性能均有较大提高．     

汽车防撞雷达的数据处理

建立了防止高速公路上同向行驶两车相撞的数学模型，论述了防撞雷达的基本设计思想和三角波调频连续波防撞雷达的总体方案，着重介绍了数据处理部分的实施方案和实验，给出了原理电路和程序框图。     

X波段FMCW导航雷达射频前端设计与实现

针对基于锁相环技术的雷达射频前端无法快速变频,以及传统雷达采用多次倍频、混频带来较大杂散的问题,提出一种将直接数字频率合成(direct digital synthesizer, DDS)技术、上变频技术和倍频技术相结合的射频收发前端设计方案。该设计方案中DDS具有输出信号灵活、变频快速等特点,使输出的雷达信号具有高稳定性和高准确度;同时该设计采用零中频接收机方案,降低设计的复杂度并减少镜像频率的干扰。对系统方案进行了对比分析,得到了较优设计方案,并根据设计方案完成芯片选型;利用ADS2012仿真软件进行了链路仿真并参考芯片数据手册完成原理图绘制和印制电路板(printed circuit board, PCB)布局布线;完成了元器件焊接和硬件测试。实测结果显示,此设计方案基本满足X波段调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)导航雷达射频前端的设计要求。     

多普勒效应对调频高度表精度的影响

简要介绍了调频连续波高度表工作原理,详细分析了在动态情况下多普勒频率对高度表精度的影响。可为高度表设计工作提供借鉴。     

智能运输系统中的雷达车辆检测器

研究智能运输系统中的雷达车辆检测器,利用雷达原理完成对速度,流量等交通流的实时检测和统计,连续波雷达检测器利用运动目标产生的多普勒频移检测运动车辆,调频畦达检测器利用雷达测距原理检测静止,车辆,在频域中数字信号处理器对信号变换与处理,能快速,准确地得到车辆的速度,流量等信息,该检测器已广泛有于北京市智能运输系统中,实践表明对运动车辆的速度和流量的检测准确率高达95％。     

基于多天线FMCW雷达的人体行为识别方法

提出一种基于多天线调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)雷达的多参数融合神经网络(fusion neural network, FNN)人体行为识别方法。针对FMCW雷达参数估计算法角度分辨率不足以及在估计目标个数错误的情况下会降低精度的问题,提出一种结合最小功率无失真响应(minimum power distortionless response, MPDR)波束形成与快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)的距离-方位角参数联合估计算法。利用2个相互垂直的线阵雷达捕捉人体行为,使用参数联合估计算法估计人体目标各回波点在水平与垂直方向的距离、角度参数。构建FNN,从参数估计结果中提取并融合人体行为在水平与垂直方向的空间与时间特征,根据融合特征实现人体行为识别与分类。实验结果表明,FNN方法对人体行为识别的准确率相比传统三维卷积神经网络(3D convolutional neural networks, 3D-CNN)提升了4.37%。     

油轮计量调频连续波雷达液位计的研究

油轮上液位的计量大多数是以手动测量为主.随着测量技术的不断发展.新造的油轮上大多安装了液位测量的仪表,但是由于技术原因,这些仪表也只能用于监控,不用于计量.尽管如此,在油轮上使用雷达液位计进行计量将是一个必然趋势.研究了雷达液位计用于油轮在液位计量方面的问题,探讨了油轮上使用雷达液位计的原理、方法和实际应用问题.     

EMD去噪法在FMCW雷达信号处理中的应用

针对调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达信号在传播过程中会受到各种噪声影响的情况,提出了一种新型的基于自相关函数能量特性的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)降噪算法。该算法首先对差频信号进行EMD分解,得到包含原信号不同尺度信息的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量;其次对每一IMF分量进行无偏自相关运算,并计算其能量;第三,根据IMF分量的自相关函数能量变化曲线,确定出有用信号贡献率最大的IMF分量;最后进行EMD重构。实验结果表明:该方法在各种信噪比条件下,能够准确判断出有用信号主导的IMF分量,对差频信号具有良好的去噪效果,同时该方法具有自适应性,不受主观因素的影响,适合应用在FMCW雷达系统中。     

一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器

调频连续波(FMCW)雷达是近年来在汽车主动防撞领域新兴的一种测距传感器,该雷达系统的中频信号处理中,滤波器是最关键的部分之一。基于对干扰杂波的分析,文章设计并实现了一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器,该滤波器包含高通与低通模拟滤波单元及基于DSP的FIR数字滤波单元。仿真图形与实验结果表明,所设计的滤波器能有效完成对调制泄漏信号、高频杂波信号及离散杂波信号的滤除,有助于提高雷达系统测距及测速的准确性。     

基于DSP处理器的多普勒雷达系统设计

应用固体微波器件和DSP处理器设计了脉冲多普勒雷达系统。利用多普勒频移原理实现了运动目标速度测量,利用脉冲回波测距原理实现运动目标距离测量。并在此基础上采用DSP技术,实现了对回波信号的全数字化处理。     

多次反射法透射式能见度测量系统研究

针对透射式能见度测量系统占地面积大、长距离光路上不能有遮挡的不足,提出一种多次反射法透射式能见度测量系统。利用反射镜组构成开放式采样气室,使光线多次反射达到测量所需的光程,具备透射法能见度检测高精度优点的同时,大大缩小系统占地面积;采用位移调节器实现差分大气消光系数测量,具有抗环境污染能力强和测量灵敏度可调等独特优点,有效提高系统的适应性和可靠性。对设计的系统进行精度估算,证明了方法的可行性,为能见度测量提供了新方法。     

基于改进空间平滑技术的ESPRIT探地雷达时延估计算法

该文针对探地雷达地下回波时延估计问题,在详细论述ESPRIT探地雷达时延估计数据预处理过程的基础上,提出一种基于改进空间平滑技术的ESRPIT探地雷达超分辨率时延估计算法。基于FDTD的层状模型仿真数据验证了所提算法的有效性和可靠性。     

DWMT系统中滤波器组的新设计

研究了ＤＷＭＴ系统中的综合／分析滤波器组．基于系统对运算复杂度和子信道间频谱隔离特性的要求，我们采用了ＥＬＴ快速算法，并在滤波器优化设计过程中，用最大误差最小化准则替代了原ＥＬＴ算法中的最小均方误差准则     

高炉雷达料面测量信号处理系统改进

研制用于高温恶劣生产环境下新型冶金专用雷达.采用改进的调频连续波测量原理,提高了固体雷达料面测量的实时性.提出一种新的智能时变阈值信号处理方法,解决了因高炉内料面反射系数变化影响雷达测距精确性问题.实验室模拟仿真固粉态料面测量表明,该冶金雷达测量料面的跟踪延时在0.2 s以内,最大跟踪测量平均误差控制在0.05%.现场测试结果表明,测量平均误差0.95%,能够实时稳定地跟踪料面变化,满足高炉监控需求.     

S波段气象雷达天线馈线设计与测量

馈线是雷达系统的重要组成部分。介绍了S波段8.54m天气雷达天线馈线的基本特性,提出了S波段天气雷达天线波导馈线的设计方案,论述了其设计原则及性能估算方法。最后,描述了波导馈线插入损耗和电压驻波比的测试原理和方法程序,给出了S波段8.54m天气雷达天线馈线插入损耗和电压驻波比的实测结果,测量结果满足理论设计的技术要求。