毫米波汽车防撞雷达的设计与实现

汽车防撞雷达可大幅降低交通事故的发生概率，具有广阔应用前景。汽车防撞雷达有多种体制，测量性能和制作成本差异较大。本文设计制作了线性调频连续波(LFMCW)、频移键控(FSK)两种体制的雷达。在前人研究的基础上对雷达信号处理电路进行了改进，在国内率先制作成功了FSK体制汽车防撞雷达。 本文首先设计确定了雷达的性能参数和基本结构。LFMCW、FSK和步进频率连续波(SFCW)三种体制的雷达，从理论上对信号产生、发射、传播、接收、处理的全过程进行了研究，确定了这三种雷达的工作性能和信息获取方法。设计确定了雷达的性能指标、三种体制雷达的基本结构和雷达各组成部分的技术参数。使用ADS对FSK、SFCW两种雷达进行了系统仿真，验证了设计方案的可行性，可以正确获取目标信息，满足雷达性能指标要求。 然后设计并制作了LFMCW、FSK两种体制的雷达，FSK体制汽车防撞雷达的制作在国内尚无先例。设计制作了雷达的系统控制电路和信号处理电路。在前人研究的基础上对信号处理电路进行了改进，针对LFMCW雷达设计制作了频率灵敏度控制电路，使信号的动态范围压缩了40dB，有效地提高了测距范围。针对FSK雷达设计制作了软件解调电路，简化了系统结构降低了制作成本。 另外还设计制作了用于雷达信号采集、存储的数据采集系统，编写了系统控制程序。