8mm波段多普勒测速仪设计(2)
3.3 本章小结 17
4 系统的测速能力测试 18
5 总结 19
6 展望 20
致 谢 21
参考文献22
附录： 24
1引言
1.1 课题研究背景和意义
随着现代科学技术的发展，毫米波技术已经广泛应用于各个领域，其在雷达系统中的应用最为活跃。毫米波雷达主要用在要求体积小、质量轻、分辨率高、作用距离近和具有良好的多普勒特性的传感器中。例如，使用在飞机、导弹、坦克等上面的毫米波段传感器最能发挥其潜在的优势。当然，在交通管理、场面监视工业控制等应用方面，毫米波同样具有很好的发展空间。
毫米波段一般是1-10mm，其相对应的的频率为30-300GHz。由于其低端毗邻厘米波段，高端邻接红外波段，所以毫米波既具有厘米波段的全天候特点，又具有红外波段的高分辨特点。本课题的研究一方面是因为毫米波雷达是以后作战系统的主要发展方向之一，另一方面是其具有很明显的民用价值。目前，根据探测方式的不同，导引头系统可分为：激光导引头，红外导引头，毫米波导引头，SAR导引头以及双模或多模导引头等等。其中，毫米波雷达波束窄、角分辨率高、频带宽、体积小、质量轻且隐蔽性好，抗干扰能力强。这些特点使毫米波雷达在军事方面具有广阔的应用前景，其应用范围包括近程火控、靶场测量、目标捕捉、导弹制导和战地监视等等。由于大气条件的影响，其作用距离一般小于50km。民用方面，由于现代的交通工具速度不断的提高，这对多普勒测速雷达的性能有了更高的要求，提高测速精度，才能有效的避免交通事故的发生。本课题就是为多普勒测速系统的的应用奠定基础。
1.2 毫米波雷达系统简介
毫米波雷达系统主题要分为调频连续波体制和脉冲体制。对于调频连续波体制的毫米波雷达系统来说，其工作于调频方式，所以要求的输出功率较小，但其相位噪声性能较差。若要获得高的距离分辨率，必须将电路线性化才行。而对于脉冲系统，在同样的条件下，其要求的输出功率较大，但相位噪声不再是影响其功能的关键因素。如图1-1所示，调频连续波体制的多普勒雷达是通过检测回波信号的频率来计算目标的速度和距离，其系统结构比较简单。
图1-1调频多普勒雷达系统
脉冲体制雷达测速的原理是通过向外发射毫米波脉冲信号并接收其回波信号，然后根据两者之间的时间差来计算目标距离，根据多谱勒频移来确定目标的径向移动速度，其测距信号处理电路的羁绊方法有脉冲计数法、脉冲宽度鉴别法、距离门法和双波门定距法。
1.3 本文的主要工作
本文以实际的工程项目为背景，研究了毫米波测速仪信号处理的相关问题，主要分为以下几部分:
一、分析了毫米波的特点和多普勒雷达的测速原理以及多普勒雷达系统的分类。
二、电路部分的设计:
(1)、多普勒系统信号处理板硬件设计
(2)、多普勒系统信号处理板软件设计
2系统基本理论分析
2.1 多普勒雷达的其测速原理及分类
2.1.1 多普勒测速原理
多普勒效应是由澳大利亚物理学家多普勒1842年发现的，是指当发射源与接收者之间有相对运动运动时，接收到的信号频率相对于发射频率将发生变化。1930年左右开始将这一规律运用到电磁波范围。多普勒雷达通过天线发射信号，并接收物体的反射信号，当物体与多普勒雷达具有相对运动时，就会产生多普勒效应。在多普勒雷达系统中，设其发射的信号为正弦信号，表示为
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