【摘 要】
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在现代社会,雷达应用极其广泛,而对人们来说雷达最重要的功能便是目标探测及成像,这其中调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达展现出越来越重要的地位。FMCW雷达在目标成像时具有对发射功率要求不高、较强的抗干扰能力、配套的相关设备实现简单等优点。但是,传统的FMCW雷达探测系统复用性不高,严重限制了目标探测成像的应用范围。比如,已有的FMCW
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在现代社会,雷达应用极其广泛,而对人们来说雷达最重要的功能便是目标探测及成像,这其中调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达展现出越来越重要的地位。FMCW雷达在目标成像时具有对发射功率要求不高、较强的抗干扰能力、配套的相关设备实现简单等优点。但是,传统的FMCW雷达探测系统复用性不高,严重限制了目标探测成像的应用范围。比如,已有的FMCW雷达探测系统往往会将射频前端部分和信号处理部分直接集成在雷达上,这样可以方便针对特定环境下的目标探测及成像。但当系统出现故障时难以定位故障位置,这大大减少了探测系统的可复用性和便捷性。并且维护时需要将整个系统拆装,造成了极大的不方便。为了解决此问题,本文研究设计了一种独立式的探测系统,将探测系统与雷达分离,将其设计成独立模块,可以方便此系统应用于不同雷达上,进一步增强系统的复用性和便捷性。本文针对3.2GHz调频连续波雷达,研究了整体探测系统相关技术,主要内容如下:（1）设计探测系统的前端射频部分,并通过信号源部分采用的AD9914芯片,实现射频前端的可编程化以及高度集成化。射频前端部分主要分为信号源部分、混频部分和接收部分,其中最重要的信号源部分采用AD9914芯片,设计成数字可编程高度集成化并完整的信号合成器。由于混频部分也承担发射的作用,故本文中此部分采用HMC8200芯片,接收部分为了与发射部分相匹配,采用的是与HMC8200同源的HMC8100芯片。（2）信号处理和探测部分,为了能更加方便的检测和显示目标探测的结果,设计出一款简易的雷达探测上位机软件,能实时将处理后得到的目标参数进行成像。除此之外,还通过分析并仿真发射、接收和差频信号来确定软件设计的正确性。在信号处理中,为了减少测试结果的误差,着重研究了窗函数的选择和恒虚警概率（Constant False Alarm Rate,CFAR）技术再将其应用,通过Matlab的仿真验证了这两种技术可以大幅提升探测结果的准确性。（3）通过对无人机探测目标的实际测试,来验证整个系统。将完整的FMCW雷达目标检测系统安装到雷达车上,通过探测无人机,并进行成像,再将探测图中的相关参数和实验数据的对比来验证此设计的有效性。
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