基于+fmcw+体制+k+波段测距雷达地研究与实现

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchonFMCW-BasedK-BandRangingRadarandtheirImplementationAThesisinSignalandInformationProcessingbyWangXuGangAdvisedbyProf.ChenHuaWeiSubmittedinPartialFulfillm

2、entoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用

3、本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要FMCW(调频连续波)雷达在测距方面有良好特性与独特优势，在各个领域都得到了广泛的应用。随着科技发展，各种应用对测距雷达的稳定性和测量精度的要求越来越高，凸显了深入研究FMCW测距雷达的重要性。论文首先对FMCW测距雷达的原理做了深入分析，按照被测量目标的差异建立了四种模型，在此基础上结合实际应用的需要，确定了FMCW测距系统的各项工作参数，并且对影响FMCW测距雷达系统性能的因素做了分析且提出了解决方案。其次，设计了基于FPGA和DSP的K波段FMCW测距雷达的硬件架构

4、，对雷达信号处理算法进行了研究和仿真分析，完成了硬件各个模块的测试，实现了一个可以进行现场应用的测距雷达整机硬件平台。采用数字化的VCO非线性矫正方案设计，极大地提高了测距系统的测量精度，同时针对单独采用FFT算法存在的频谱间信息丢失的缺陷，对比了谱最大估计算法和FFT-DFT算法对频谱细化的性能，进一步提高了测距系统的测距精度。根据雷达信号的特点，加入虚警处理等抗干扰方法，配合本研究中开发的一款基于LabVIEW平台的上位机监控软件，使得测距雷达的稳定性更好，更具有实用价值。最后，通过对测距雷达的整机测试数据分析，验证了论文所

5、涉及的硬件平台与雷达信号处理算法设计的合理性与实用性，可以较好地满足现场测量的要求。关键词：FMCW测距雷达，VCO线性矫正，FPGA，DSP，频谱细化I基于FMCW体制K波段测距雷达的研究与实现AbstractWiththeadvancementofradartechnologyandelectronicsmanufacturingtechnology,theFMCWrangingradartechnologyhasbeenwidelyappliedinindustryandmilitary,thereforetheFMCWr

6、adartechnologyisbecomingmoreandmoreimportanttofurtherresearch.Firstly,basedontheanalysisontheprincipleofFMCWrangingradar,thisthesissetsupfourkindsofmodelsaccordingtothedifferentstatesoftarget,anddeterminestheworkingparametersoftheFMCWrangingsystemaccordingtotheneedso

7、fthepracticalapplication.Thenthisthesisanalysesthefactorswhichmayinfluencetheworkingperformanceofrangingsystemandputsforwardthesolutions.Secondly,thisthesisstudiestheradarsignalprocessingalgorithmsanddesignsthehardwareofFMCWrangingradarwhosecoreprocessorisDSPandFPGA.

8、Aftertestingthehardwareplatformandsimulatingthesignalprocessingalgorithms,thisthesisimplementsarangingradarmachinehardwareplatformw