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5mm调频探测系统结合了非大气窗口毫米波良好的保密性,极强的抗干扰性和调频体制雷达的大时宽积,无距离盲区等特点在近程探测中有着广泛的应用。理论上毫米波调频探测系统的测距精度受扫频带宽和调频的非线性的影响,此外,在对目标频谱进行估计时,所使用的测频方法也会带来估计误差,从而影响距离分辨力。实际工程应用中,增大调制频偏会给系统的实现带来困难,且调频的线性度也不能做到理想,故本文主要从测频方法的角度来研究测距精度的提高。“差拍—FFT”结构为毫米波调频探测系统经常采用的测频方法,但FFT固有的栅栏效应使得实际的测距精度很低。ZFFT算法通过对距离谱的局部细化在一定程度上提高了测距精度,但在实际中采样数据一定,ZFFT细化倍数受限,在噪声的影响下,估计也并不理想。为此,文中研究了一种估计差频频率的改进算法——ZFFT窗谱拟合算法,在毫米波调频探测系统信号处理系统的实现上,常采用专门的DSP作为信号处理的硬件平台。本文根据毫米波调频探测系统的信号处理方法及DSP实现的相关研究成果,结合毫米波调频探测系统的实际应用需求,研究并实现了系统的信号处理部分。本文完成的主要工作如下：1)完成了该系统的整体方案设计；2)完成了信号处理算法的设计及实现,研究了一种改进的测频方法——ZFFT窗谱拟合算法。该算法在采样数据一定的情况下,通过对差频信号进行加窗、细化,再进行连续谱拟合估计,以减少细化倍数有限对频谱估计的影响。最后给出了分析结果。3)基于DSP完成了数字信号处理系统的硬件、软件设计和实现,结合调频系统的设计要求,完成了信号处理系统电路板的原理图设计和PCB制作。用C语言实现了该毫米波调频探测系统的主要信号处理算法。4)以研制的毫米波调频探测系统的信号处理器为平台,对硬件和软件的进行了联调,并对实验数据进行了分析。研究结果表明,信号处理系统在功能上符合毫米波调频系统的要求,实验中测试得到的目标距离也达到了项目设计要求。