發(fā)布時間：2018-03-02 07:18

  本文關鍵詞： 毫米波雷達 盲點監(jiān)測 調頻連續(xù)波 鎖相環(huán)　出處：《安徽大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近些年來,隨著科學技術的高速發(fā)展,雷達系統(tǒng)廣泛深入的滲透到軍用和民用系統(tǒng)的各個方面。其中毫米波雷達具有在短距離范圍內的全天候與環(huán)境的適應性,以及體積小、重量輕的優(yōu)點,近年來也克服許多毫米波器件生產(chǎn)精密加工等困難的問題,使有關毫米波技術及其應用的研究出現(xiàn)新的熱潮。毫米波雷達常應用于低角跟蹤、測高、精密制導、測繪、成像、防撞等領域。得益于軍事應用推動技術的發(fā)展,民用毫米波雷達也發(fā)展迅速,在需求量上已超過了軍用毫米波雷達,其中主要應用在是測距測速和防撞預警雷達。毫米波雷達產(chǎn)生的波形有連續(xù)波、寬帶線性調頻波、脈沖步進頻率波、相參脈沖串波等多種波形。其中相對于其他波形的毫米波雷達,毫米波調頻連續(xù)波(frequency modulation continuous wave,FMCW)雷達的連續(xù)波體制消除了距離盲區(qū);毫米波的FMCW雷達具有較寬的調頻帶寬,可以獲得更高的距離分辨率和測量精度。相比于脈沖體制毫米波雷達,FMCW雷達對發(fā)射的峰值功率要求較低,而且結構簡單。目前FMCW雷達已經(jīng)被廣泛應用在測距測速、無人機導航、盲點監(jiān)測等領域。雷達的前端是整個毫米波系統(tǒng)的關鍵部分。本文圍繞調頻連續(xù)波雷達前端的研究展開,提出了一種采用集成芯片來搭建的24GHz調頻連續(xù)波雷達前端系統(tǒng)的方案。首先簡要闡述調頻連續(xù)波雷達的基本理論,以及雷達前端的性能指標。在分析調頻連續(xù)波雷達前端的基本結構的基礎上,引入了調頻連續(xù)波雷達前端結構的關鍵組件即24GHz的頻率源。然后就頻率合成技術進行研究,包括頻率合成技術的四種方法和衡量頻率合成器性能優(yōu)劣的技術指標。對所采用的頻率合成的方法的基本原理和結構等分析研究,并設計出所需的鎖相環(huán)電路。最后對調頻連續(xù)波雷達前端搭建所采用的MMIC芯片做簡要介紹。設計合適的雷達前端,并對雷達前端系統(tǒng)進行測試和分析。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of science and technology, radar systems have been widely and deeply penetrated into all aspects of military and civil systems. Among them, millimeter-wave radar has the adaptability of all-weather and environment in a short range, and its small size. In recent years, the advantages of light weight have also overcome many difficulties in the production of millimeter-wave devices, such as precision machining, which has made the research on millimeter-wave technology and its applications a new upsurge. Millimeter-wave radar is often used in low-angle tracking, height measurement, precision guidance, etc. Mapping, imaging, collision prevention and other fields. Thanks to the development of military application technology, civilian millimeter-wave radar has also developed rapidly, and the demand has exceeded that of military millimeter-wave radar. The main applications are ranging, velocimetry and anti-collision early warning radar. Millimeter-wave radar produces continuous wave, wideband linear frequency modulation wave, pulse step frequency wave, Compared with other millimeter-wave radar, the continuous wave system of millimeter-wave frequency modulation continuous wave (MMW) radar eliminates the range blind area, and the millimeter-wave FMCW radar has a wide frequency modulation bandwidth. Higher range resolution and measurement accuracy can be obtained. Compared with the pulse system millimeter wave radar FMCW radar has lower peak power requirements and simpler structure. At present, FMCW radar has been widely used in ranging and velocimetry, UAV navigation, The front end of radar is the key part of the whole millimeter wave system. In this paper, a scheme of 24GHz FM CW radar front-end system based on integrated chip is proposed. Firstly, the basic theory of FM CWR radar is briefly described. Based on the analysis of the basic structure of the front end of FM CW radar, a 24GHz frequency source is introduced, which is the key component of the front-end structure of FCW radar. Then the frequency synthesis technology is studied. It includes four methods of frequency synthesizer and technical indexes to measure the performance of frequency synthesizer. The basic principle and structure of the frequency synthesizer are analyzed and studied. Finally, the MMIC chip used in the front end of FM CW radar is introduced briefly. The suitable radar front-end is designed, and the radar front-end system is tested and analyzed.
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN957

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本文編號：1555531