Ka波段连续波多普勒实验探测装置速度显示系统研制(2)
毫米波技术应用广泛，毫米波主要应用在结构小、重量轻、分辨力高、作用距离近和具有良好多普勒处理特性的场合。与微波相比,毫米波受恶劣气候条件影响大,但分辨力高，结构轻小;与红外和可见光比，毫米波系统虽没有那样高的分辨力，但通过烟雾灰尘的传输特性好。目前毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电子对抗、遥感、辐射测量等方面得到了广泛应用。2h
实验室已开设一个名为“Ka波段主动探测器目标识别”的实验，实验内容是一个基于毫米波技术制成的8mm波样机，被用作一个能识别目标的主动探测器。样机可探测不同目标移动时所产生的多普勒频率，通过计算多普勒频率相应的速度，进而分析不同目标的速度特性，了解速度与多普勒频率的关系。
多普勒雷达是利用多普勒效应制成的雷达。1842年，奥地利物理学家C•多普勒发现波源和观测者的相对活动会使观测到的频率发生变化，这种现象称为多普勒效应。
多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。
近年来，多普勒雷达应用于测速的发展越来越快，就目前发展的水平，我们已知将多普勒雷达用于测速的例子有：工作在K波段的厘米波测速雷达，可对铁路列车运行时相对地面的频率偏移信号进行处理，获得准确的速度信号；国内警察用于超速测试用的手持雷达测速仪，常用的有美国版本的S3雷达和俄罗斯版本的“火花”系列雷达。
1.2 本论文研究的内容
本设计对现有实验样机进行改进，期望能在原有样机的基础上，增加速度与多普勒频率显示功能，以期达到更加完善的实验效果，使整个实验装置具有更强的专业实用性。通过Multisim软件进行波形整形电路的设计，基于单片机的测速系统电路设计与调试以及软件仿真实现了测速以及显示功能。
1.3 本设计的意义
1.3.1 原有样机现况介绍
现有的样机是工作在Ka波段的主动多普勒探测器，在实验室里，它可探测在它的天线波束范围内的不同目标，让目标在不同速度下接近或远离探测器，然后借助示波器观察不同速度所对应的多普勒频率值，最后根据测得的频率值分析它们与相应的速度值之间的关系。
1.3.2 设计要做出的改进
现有的样机不能直接显示目标在不同速度下移动时对应的多普勒频率，需借助外接示波器才能进行观察，并且最后在进行结论分析时，速度与多普勒频率之间的关系是最关键的考虑因素。因此，本设计的主要目的是给样机增加显示功能，使改进后的样机能够直接显示速度与多普勒频率，从而直观反映速度与多普勒频率之间的关系。
1.4 本论文结构安排
论文结构安排如下：
（1）详细介绍了多普勒效应及雷达测速原理，并讨论了多种方案。根据任务书具体要求，确定了合理的方案；
（2）对系统硬件进行了设计，详细讨论了系统硬件电路工作原理及实现方法，采用multisim、proteus、keil等软件进行了仿真；
（3）对系统的软件进行了设计；
（4）对测试结果进行了误差分析。
2 测速原理
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