直达波对消关键技术研究与实现

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穿墙探测(TWS,through-the-wall surveillance)是近年来新兴的一种非接触式信息探测技术,可以非接触地检测待测目标的微弱振动信息。基于穿墙探测技术的连续波穿墙生命探测雷达(CW-TWDR, Continuous-Wave Through-the-wall Detection Radar)主要根据人的呼吸、心跳等微动信息特征,来探测和定位障碍物后是否存在具有生命迹象的人员。穿墙生命探测雷达可用于军事侦察、公安、武警、消防以及自然灾害的人员救护等领域,是一种用途广泛的探测设备。由于连续波雷达的直达波干扰严重地降低了雷达的工作性能,特别是当采用单天线的雷达或收发天线距离较近时,干扰会更加严重。穿墙生命探测雷达探测的生命信号相对于墙壁、废墟等障碍物的干扰信号,非常微弱,在强直达波干扰中很难检测出生命信号。因此,要提高连续波穿墙生命探测雷达的性能,首要需要解决的就是如何降低直达波干扰的问题。本研究的主要工作和成果如下:1)首先通过了解连续波穿墙生命探测雷达的原理、结构,工作频率,信道特点等,分析直达波形成的原因,指出直达波干扰信号对连续波雷达接收机的影响。2)介绍了直达波对消的原理、评价指标以及常用的去除直达波干扰的方法。重点针对直达波中频和微波对消技术的原理和方法,通过对几种中频自适应对消技术方案和微波自适应对消技术力方案的理论和仿真实现的详细分析,提出了用于硬件设计实现的方案和框图,并进行了一定的理论和仿真算法分析。3)根据实现方案框图,进行关键元器件的选择,硬件电路设计制作,并对实现系统进行了软硬件的调试和结果分析,给出试验结论,完成了用于2.4GHz连续波穿墙生命探测雷达的微波对消硬件系统实现。
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