8毫米波近程测距雷达设计

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1、434弹箭与制导学报2005年8毫米波近程测距雷达设计‘肖泽龙，许建中，彭树生，余勇(南京理工大学，南京210094)[摘要〕介绍了8毫米波近程测距雷达的工程实现。讨论了系统的工作原理，详细分析了系统参数和测距精度，介绍了测距模块的具体实现。实验结果表明.系统的测距范围超过1000m，当小于800m时测距精度小于士3m,〔关键词〕毫米波;测距雷达;工程设计;高塔试验[中图分类号〕TN95[文献标识码」ADesignof8MillimeterWaveNearRangeMeasuringDistanceRadarXIA()Ze-lo

2、ng,XUJian-zhong,PENGShu-sheng,YUYong(NanjingUniversityofScience&Technology,Nanjing210094，China)Abstract:Theengineeringdesignofan8Millimeter-wave(MMW)nearrangemeasuringdistanceradarsystemispresen-tedinthispaper."Theprincipleofthesystemisdiscussed,systemparametersandth

3、eprecisionofdistancemeasuringareanalyzedindetail.Andtheimplementationofdistancemeasuringmoduleisintroduced.Experimentalresultsshowthatthesensingdistanceofthissystemisbeyond1000m,andtheprecisionofdistancemeasuringis<土3mwhen<800m.Keywords:millimeterwave;measuringdistan

4、ceradar;engineeringdesign;high-towerexperiment经天线和环流器进人混频器，通过与本振信号混1引言频，输出的差频信号输人到由中频放大，带通滤波、包络检波、视频放大等组成的信号提取部分，随着毫米波器件与毫米波技术的发展，以及将淹没在噪声中的带有目标特性的有用信号提由于毫米波具有准光特性和近似全天候的工作取出来，在嵌人式系统中进行测距等处理。能力，毫米波雷达已广泛的应用于多种领域。毫米波近程探测雷达是指作用距离从几米到几百米工作在毫米波段的小型雷达，由于其成本低、体积小等优势，不仅在军事上应

5、用广泛，在民用如汽车防撞、交通管制、导航等方面也得到了重点研究。本文介绍了非相干脉冲体制毫米波雷达的工作原理、参数和测距精度分析以及测距功图18mm近程测距雷达原理框图能模块的实现，并给出了实验结果。系统主要技术指标:工作频率:35.2GHz2雷达设计脉冲功率源:发射脉宽:13ns;发射周期:2.1系统描述13us;峰值功率:2W系统原理框图见图1，由发射接收、信号提天线:取以及信号处理三大部分组成。发射机将经脉口径:130mm;增益:28dB;主瓣波束宽度:冲调制的信号由天线向目标发射，目标回波信号4.30(b=364);噪声

6、系数:F1<2dB;增益平坦:2005一0:3一29:肖泽龙，男，湖南安仁人，博士研究生，研究方向:毫米波探测技术与被动毫米波成像技术。第25卷第4期8毫米波近程测距雷达设计肖泽龙等435度:士1dB;另外，发射脉冲重复周期必须保证在系统波中放:束扫描某一定宽度目标所对应的时间内出现脉总增益:G=60dB;带宽:110MHz;检波灵敏冲数能满足积分计数电路正常工作的需要。综合度:50OV/W;考虑以上因素，系统发射脉冲重复周期选为混频器本振功率源参数:13pso本振功率:>lomw;带宽:妻IGHz;噪声系2.3测距实现数:;F

7、2二5dB雷达测距是通过测量发射脉冲与目标回波双边带且包括其它射频损耗之间的延时来实现的2.2近程测距雷达的参数选择R=c·Ar/2(4)2.2.1作用距离分析式中△r为发射脉冲与目标回波之间的延时当雷达探测地面上目标时，根据雷达方时间。程D7，其SNR可由下式表示:本系统测距采用移动门法〔3]，利用AVR高速P,G2A2aB2Xlo-0.2.k单片机AT90S2313和可编程延时芯片AD9501来S/N(1)256n2R2kT,B,F,LsecT产生延时移动门，通过与回波信号进行相关处理式中，尸‘为发射峰值功率，又为波长，B,

8、。为系统带来实现测距。AVR单片机采取RISC结构，允许宽，F,为单边带噪声系数，L为系统损耗系数，G在一个时钟周期执行单条指令的同时访问两个独为天线增益，。为目标雷达截面积(RCS),K为波立的寄存器，这种结构提高了代码效率，使AVR尔兹曼常数，1.38X10