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FMCW防撞雷达系统中频信号处理的软硬件关键技术研究.pdf

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文档介绍:FMCW 防撞雷达系统中频信号处理的软硬件关键技术研究

Key Technology of Software and Hardware of Intermediate
Frequency Signal Processing in FMCW Radar Automobile
Anti-collision System











作 者 姓 名 高香梅
学 位 类 型 学历硕士
专 业 领 域 微电子学与固体电子学
研 究 方 向 集成电路设计与测试

导 师 及 职 称 张鉴 副教授




2013 年 4 月
FMCW 防撞雷达系统中频信号处理的软硬件关键技术研究 

摘 要

随着汽车数量的逐渐增加,提高汽车安全性能、降低交通事故的发生已经
成为全社会共同关注的话题;汽车防撞雷达是提高交通安全的有效措施之一,
因此汽车防撞雷达技术的研究受到越来越多的重视。
本文所述的汽车防撞雷达系统采用 FMCW(Frequency Modulated
Continuous Wave)技术,即调频连续波雷达。论文对基于 FMCW 的汽车防撞雷
达系统部分软硬件关键技术进行了研究。首先详细阐述了 FMCW 雷达的基本结
构和测距测速原理以及雷达系统的各项性能指标;其次介绍了 IVS-162 雷达传
感器的工作原理,对传感器工作所需的调制电压进行了设计与仿真,并给出传
感器输出的中频信号滤波放大电路的实现方案。为满足 FMCW 汽车防撞雷达系
统小型化和节省成本的要求,提出一种采用 MAX11043 芯片来完成信号的滤波、
放大及 A/D 转换等功能的方案。
论文对三角波线性调频连续波汽车防撞雷达信号进行了分析,并对给定距
离和速度的被测目标进行了仿真分析。本文采用 TMS320VC5510 作为数字信号
处理器,利用 CCS 软件及 MATLAB 辅助软件设计了 FIR 滤波器并进行了仿真
验证。由于 FFT 频谱估计精度受频率量化影响,直接利用 FFT 频谱估计无法满
足汽车防撞雷达系统高精度要求,本论文基于 FFT 算法仿真得到 FMCW 雷达
中频信号谱峰的粗略范围,再利用 Chirp-Z 变换对此范围的信号进行频谱细化,
从而提高测距精度。最后通过仿真分析验证了采用 FFT/CZT 联合算法在提高测
距精度上优于传统的 FFT 算法。

关键词: 调频连续波雷达;中频信号;快速傅里叶变换;Chirp-Z 变换

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上传人:zhufutaobao 2021/12/5 文件大小:2.83 MB

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