对地探测定距信号处理模块设计(2)
毫米波探测器等武器设备对目标及地面的探测是其中的重要组成部分。现如今，作为灵巧弹
药等先进武器及设备的基础，毫米波技术在武器系统研制中被广泛应用。
毫米波工作在非大气窗口频段，它受大气环境散射和吸收影响较强，因此不适合用于远
距离通信，但在以几厘米到几百米为测距范围的近感探测系统中，大气对毫米波强烈的衰减
几乎可以忽略不计，同时，相比于米波厘米波，毫米波有更小的作用距离，因此，对于弹载
武器、进程雷达等设备，基于毫米波雷达的测距系统具有很好的隐蔽性和保密性，它更适合
用来精确定距。在对地探测方面，由于地面目标及背景很复杂，周围树木，鸟群，湖泊，房
屋等物体以及房屋、植被、岩石等产生的地杂波会对系统的测距精度有很大影响，相比于其
他频段的连续波雷达，毫米波雷达天线方向性较好，可以大幅度的减小这些地面杂质背景的
反射。另外，与激光、红外等光学系统相比，云、雨、雾等天气环境不会对毫米波系统造成
很大干扰，可全天候工作[2]。
1.2 调频连续波雷达的发展及应用
在测距雷达方面，脉冲雷达和连续波雷达是两种主流选择。脉冲雷达测距的原理是通过
计算发射信号和回波信号之间的时间差来间接地获得距离信息。发射脉冲的宽度会影响雷达
的距离分辨率，且不利于设备的隐蔽，这将在军事战场上带来诸多不便。与之相比，简单的
连续波雷达无法直接完成定距功能。但若是对发射的信号进行线性调制，加上各种时间标记，
使发射信号频率随时间推移以正弦波、三角波、锯齿波等波形有规律的变化，使发射信号与
获得的的回波信号进行混频，于是便可以得到单一频率的的差频信号，通过高速信息处理器
的提取与计算，我们就可以得到目标的距离信息。
二战时期线性调频雷达已经开始出现，他的问世对于空中目标的探测有着重要的意义。
与其他体制雷达相比，线性调频雷达有几方面优点：第一，重量轻、体积小、设备简单，这可以大大提高空载设备的机动性。第二，距离模糊现象几乎不存在于线性调频体制中。第三，
线性调频雷达相比脉冲雷达功率更小，其他电子对抗设备不容易检测得到，优势明显。于是
该体制的雷达便更为充分地利用到了战场上。线性调频雷达刚开始的应用比较局限，仅限于
军事领域。此后该体制逐渐成熟，已经能够广泛应用到汽车导航、目标定位等复杂定距的民
用方面，不仅测量准确而且稳定性更好，发展优势巨大。
综合考虑，由于基于毫米波雷达平台的线性调频系统可以获得更大的调制频偏，可以获
得更好的距离精度以及距离分辨率，有效的消除距离盲区，抑制地杂波等影响，本次设计选
用基于毫米波雷达的线性调频测距系统。
1.3 本文主要工作及结构安排
1.3.1 本文主要工作
本文主要工作如下：
（1）测距系统的参数选择及误差计算
本文首先对三角波调制的线性调频连续波雷达信号进行了定量的分析，并且确定了系统
参数以及系统的测距误差。
（2）信号处理算法的 MATLAB及 CCS 仿真
本文利用 MATLAB 以及CCS 实现了对距离信息提取方法的仿真，验证了系统的合理性。
（3）基于 DSP 的硬件电路设计
学习并使用Altium Designer软件完成了各功能电路模块的原理图绘制并制作了PCB板，
对系统进行了外场测试，获得了实测数据并进了分析，将实际误差与理论误差进行了对比，
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