论文部分内容阅读
微波毫米波信号由于具有波长较短、频带较宽等特性,已广泛应用于制导、电子对抗、微波通信等领域,连续波雷达采用频率调制的高频电磁载波,具有测量精度高、发射波形简单、输出功率低和数字信号处理高效可靠等诸多优点,正逐步取代现有超声波和红外防撞系统,成为短距离防撞雷达的首选。频率源作为雷达系统的关键组成部分,它的性能指标将直接影响整个雷达系统的性能,所以研制高性能的频率源具有十分重要的意义。随着电子系统对频率合成器的指标越来越高,频率合成技术也在不断地发展,大致可以分为三个阶段:直接模拟频率合成(DAFS)、间接频率合成(IS)和直接数字频率合成(DDS)。传统的FMCW信号是由DSP和DAC等数字器件产生线性电压来控制VCO产生的,但是这种方式产生的信号精度和分辨率都很低,且线性度也很差,这个设计方法几乎被抛弃。DDS因其输出信号分辨率高、变频速度快、线性度高、体积小、功耗低等特点广泛应用在FMCW雷达体制中。本文依托于项目“E波段车载防撞雷达”和“Ka波段安防雷达”,在综合比较DDS和PLL的特点,及其不同组合结构的优缺点,作者选择了“PLL环内混频加DDS环外混频结构”作为设计的主要方案。该方案的重点是PLL环内混频是产生一个超低相位噪声的X波段单频点信号,因为信号既作为后级混频器的本振,也作为DDS的参考时钟(四分频之后)。在精确计算系统主要参数后,合理选用主要器件,设计了一款X波段FMCW雷达频率源。主要工作内容如下:1、总结近年来国内外车载防撞雷达系统的研究现状,并介绍了FMCW雷达的测距测速原理。2、比较传统连续波雷达的实现方案,经过参数计算最终选择了PLL与DDS混合的环内混频加环外混频的结构设计。3、设计研制整个频率源的硬件电路系统,并组合安装和完成频率源整体性能调试,分析调试过程中的诸多问题及解决方案。