精密料位测量雷达关键技术研究

《精密料位测量雷达关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、！■■■？，斗４成＊＾４各＾ｎ：Ｈ；＾｜硕ｉ学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ馨ｊ—ＭＩＨ＾论文题园精密料倚测量雷达关錐技术妍究４Ｈ｜学科专化信号与信息处理学号２０１３２１０２０３０５作者姓名兰杰指肆教师法学刚教授瞧分类号密级注1UDC学位论文精密料位测量雷达关键技术研究（题名和副题名）兰杰（作者姓名）指导教师汪学刚教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.04论文

2、答辩日期2016.04.28学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。AResearchoftheInstrumentationRadar’sKeyTechnologiesAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:LanJieAdvisor:Prof.WangXueGangSc

3、hool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。据我所知及取得的研究成果，除了文中特别加ｙｘ标注和致谢的地方夕ｈ，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获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。？：日期作者签名：口从＾月名日違和／年论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用

4、学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借陶。本人授权电子科技大学可Ｗ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Ｗ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应遵守此规定）＾作者签名、：么未导师签名：日期：公＾若年禾巧名日摘要摘要随着时代的飞速发展，雷达技术发展迅猛，应用的场合也越来越多，并且在工业生产中体现的尤为明显。以调频连续波（FrequencyModulatedContinuousWave,FMC

5、W）为发射信号的精密料位测量雷达在工业测量上起着不可替代的作用，并且在恶劣环境中也能较精确的得到测量结果，是传统测量方法不可比拟的。但是精密料位测量雷达与其它雷达一样，同样会受到噪声的影响，并且针对精密料位测量雷达的传统数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP)算法存在着固有的缺陷，会造成测量上的误差。本文针对上述问题，对精密料位测量雷达中关键的测频测距技术进行了深入研究。以下是本文主要研究的内容：1、本文以框图的形式简单介绍了精密料位测量雷达，运用公式推导对精密料位测量雷达差拍信号进行分析，得到频

6、率与距离之间的关系，并讨论多种对测量精度带来影响的因素。2、本文介绍了传统插值测频算法，能量重心测频算法的理论基础。插值算法在频率偏差较小的情况下测量性能不好，而能量重心法在频率偏差较大的情况下测量性能不好。接着针对传统方法利弊，对精密料位测量雷达算法进行改进与创新，提出了基于频率偏差因子分类测频算法，通过仿真的形式验证了算法的可行性与优越性，该算法无论在任意频率偏差情况下都有着良好的测量精度。3、本文而后介绍了全相位FFT(apFFT,allphaseFastFourierTransform)的基本原理与特性，并利用apFF

7、T的幅度特性与相位不变性提出了基于传统FFT与全相位FFT二次测频算法、基于全相位FFT相位差比值估计校正算法、基于全相位FFT相位差的频率偏差分类二次算法。这三种算法稳定性好，并且精度很高，能在低信噪比环境下进行测量，易于硬件实现。4、最后，利用软件无线平台MFSS6842对基于全相位FFT相位差的频率偏差分类二次算法做FPGA实现，并分析与总结了各个模块硬件实现方法与技巧，验证了该精密料位测量雷达信号处理算法的可行性。关键词：精密料位测量雷达，差拍信号，全相位FFT，测频IABSTRACTABSTRACTWiththera

8、piddevelopmentofinformationera,theprogressofradartechnologyisgrowingfast.Moreandmoreradartechnologiesarewidelyusedinmanydifferentoccasions