一种车载雷达压控振荡器线性校正方法.pdf

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1、第28卷第2期电波科学学报Vo1．28，NO．22013年4月CHINESEJ0URNALOFRADIOSCIENCEApril，2013文章编号1005～0388(2013)02—0368—05一种车载雷达压控振荡器线性校正方法姜兴刘耀山孙逢圆(桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004)摘要压控振荡器(voltage—controlledoscillator，VCO)是车载雷达射频前端传感器的关键部件，因为VC0中变容二极管固有的非线性特性，直接调制方法会产生VCO输出频率非线性的问题，采用

2、一种基于电压分段VCO数字式线性校正方法来解决．融合了模拟校正与数字校正的优点，改善了VCO的输出频率线性度，提高了雷达系统的测试精度和准确度．关键词非线性；电压分段；数字式；测试精度；准确度中图分类号TN957．2文献标志码AAdigitallinearcorrectionmethodoftheVCOonthevehicle—mountedradarJIANGXingLIUYaoshanSUNFengyuan(GuilinUniversityofElectronicTechnology，GuilinGu

3、angxi541004，China)AbstractAmethodonthedigitallinearcorrectionof(voltage—controlledoscillator．(VCO)inthevehicle—mountedradarRFfrontendutilizingvoltagesegmentisdescribedinthispaper，whichisusedtosolvethenonlinearproblemoftheampli—tudefrequencycharacteristico

4、ftheVCOcausedbytheinherentnonlineartuningcharacteristicsofthevaractordiodeintheVC()．ThelinearityoftheoutputoftheVCOisimprovedbythismethodwhichcombineswiththeadvantagesofanaloganddigitalcorrectionmethod．Itimprovesthetestprecisionandaccuracyoftheradarsystem

5、aswel1．Keywordsnonlinear；voltagesegment；digital；testprecision；accuracy线，采用一种基于电压分段VCO数字线性校正的引言方法来修正VCO的非线性．通过校正后的雷达传近些年来，毫米波雷达在汽车电子领域受到很感器可以大大改善后期数据处理和测试精度，具有大的关注，VCO作为频率源是雷达收发前端中的很高的商业化、产业化价值．核心部件u】，系统测速测距的原理要求VCO的幅1雷达传感器内部VCO介绍频曲线必须有很好的线性特性【引．但是因为VCO中变容

6、二极管固有的非线性特性，导致输入和输出雷达射频前端系统使用了从德国进口的雷达传也是非线性的．这势必造成后期信号处理困难和感器，该传感器高度集成了收发天线、混频、移相和系统测试精度降低]．中频预放大电路等．通过实验确定了雷达传感器VCO的特性曲该雷达传感器的关键部件是内部集成的VCO，收稿日期：201205—18资助项目：广西科学研究与技术开发千亿元产业项目(桂科攻0996028)联系人：刘耀山E—mail：452911606@qq．com第2期姜兴等：一种车载雷达压控振荡器线性校正方法369运用最小二乘法

7、求出非线性度．首先约定小写的和表示各点坐标，而大写字母表示平均值．例如X表示横坐标的平均值、y2表示纵坐标平方的平均值、(y)表示纵坐标平均值的平方、XY表示横纵坐标乘积的平均值．非线性度表示成，计算公式为一r(Xy)一(X)(y)]／~／[x。一(x)][一(y)]，(1)的值在0和1之间．越接近于1，数据的线性图1雷达传感器原理越好．代人数据计算得到未经校正前艿=0．901．该VCO是通过输入外部调制电压来改变变容二极管的容值，从而达到改变谐振频率的目的．因为2．3基于电压分段的VCO数字线性校正方法

8、2．3．1校正方案的选择VCO中变容二极管固有的非线性特性，所以存在着VCO幅频特性非线性的问题l5]．常用的VCO外部校正主要有两种方法：1)闭环线性校正；2)开环线性校正]．2基于电压分段的VCO数字线性校闭环线性校是通过负反馈进行校正．因为可以对正方法VCO的输出自动跟踪补偿，所以闭环线性校正效果好，可靠性也高．其缺点是实现起来电路复杂，需要器2．1VCO决定了系统的测量精度和准确度件多，成本也高，这是不符合车载雷达系统