FPGA3mm主被动复合探测系统的测距算法设计(3)
被动毫米波成像技术（PMMW）是毫米波成像主要的应用方式，被动成像有很多的优点，例如：毫米波的被动成像所构成的像和可见光的图像十分相似，能够很容易的辨认物体；被动成像不需要发出电磁波，所以用于隐藏工作，外界无法检测到其电磁波信息；探测金属的时候，毫米波十分稳定，不会因为外界环境的变化对画面的品质造成过大的影响。近程毫米波焦平面全功率辐射机械扫描程序可以通过焦平面成像和机械扫描，获得整个图像的毫米波能量分布。近程毫米波可以运用孔径成像来得到目标辐射出电磁波的振幅和相位等相关信息。通过相关算法的综合孔径，实现实时被动成像阵列可以很少。阵列全息成像和成像算法。近程毫米波全息成像阵列对于毫米波静距离成像技术来说特别重要。全息成像用到了电磁波的振幅和相位等相关信息以及相干电磁波，但不同的是没有交叉的参考信号和相干，但之间的阵列信号相关处理，也就是接收信号和本地振荡器混频器得到全息数据，那么经过反演得到目标的像[15]。
随着该技术的发展以及成本的降低，毫米波在汽车防撞等很多生活方面也得到了越来越大的重视，具有巨大的市场潜力。
1.2 课题研究现状及趋势
1.2.1毫米波主被动复合探测器的前景
1.2.2国内外研究情况及发展趋势
1.3 论文的主要工作
（1）介绍与课题相关的知识、国内外研究情况和一些应用情况，提出了全文的主要内容安排。
（2）简单介绍了毫米波的相关特点与优势，并介绍了一下毫米波主被动复合探测系统的特性。
（3）介绍了毫米波外差式连续波雷达以及差频信号的时域分析和毫米波调频测距雷达的测距原理。
（4）介绍了毫米波主被动探测系统的设计和实验方法。其中包含三角波信号发生器、目标探测模块的设计；数据采集系统设计和显示电路和控制电路系统的设计，并分析了系统测试的具体步骤和减小误差相关措施。
2 主动通道的工作原理
2.1 毫米波调频测距雷达的工作原理
毫米波近程调频雷达可以分为多种体制，如：调频测距、调频测角、和调频多普勒等。调频近程雷达都是由固态半导体器材制作而成，可以减少体积和成本。和连续波多普勒雷达相类似，毫米波的射频部分一般可以做成加换流器的外差收发机、调频自差收发机和同腔混频收发机。下面将介绍毫米波调频测距雷达的原理。
因为毫米波雷达的作用距离比厘米波和米波小很多，所以毫米波雷达的测距更加精密。一般的处理调频连续波信号是发射信号的频率会随着调制信号变化自身也发生改变的一种等幅连续波技术。雷达信号的频率随时间的变化必须满足回声在这段时间内的目标信号，当传输信号被改变的时候，发射信号和回波信号之间会有差值，这个差值中蕴含着目标所在的距离信息，这个值是可以测量计算出来的。调频雷达具有很多优点：比如系统结构较为简单、具有较高的接收机灵敏度和较高的距离分辨率、而且不存在距离盲区等。通常的调频测距雷达都是正弦调频，它是有混频器、放大器、调制器、有时采用频率鉴别器等相关电路组成的。其原理框图如下：
图2.1 调频测距雷达原理框图
雷达处于工作状态时，调制器会产生具有一定波形的调制信号，它会调制被振荡器产生的射频信号的频率，用来形成调频的连续波。发射天线会把调频信号在空间中辐射出来。在遇到目标时，发射信号的部分能量会被目标反射，从而被雷达天线接收。在电波从遇到目标到反射会天线的这段时间内，发射信号的频率会和之前的产生一定的变化。然后将返回的信号与发射机中的基准信号进行混频，我们在混频器的输出端就能得到差频信号。因为差频信号的频率随着目标到雷达之间的距离R的变化而跟着发生变化。只需要测得差频 就可以知道相应的距离R。当雷达不断的接近目标时，差频 也在不断的变化。