当前位置:文档之家 > 基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统设计

基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统设计

基于 LabVIEW 的 FMCW 雷达测距系统设计

侯盼卫,杨录,岳文豹

(中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051)

摘要:针对调频连续波雷达 (FMCW ) 差频信号的特点,提出了一种快速傅里叶变化与离散频谱能量重心法相结合的算法来测 量差频信号的频率。结合雷达收发器 IVS-162和 MP424数据采集卡,设计并实现了基于 LabVIEW 的 FMCW 雷达的测距系统。 并进行了测距实验,结果表明该系统性能稳定、结构简单、精度高、可应用于需要实时高精度测距的场合。 关键词:调频连续波雷达 ; 测距 ; 频率估计 ; 频谱校正 ;LabVIEW

Design of FMCW radar short-range ranging system based on

LabVIEW HOU Pan-wei, YANG Lu, YUE Wen-bao

(National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology , North University of China ,

Taiyuan 030051, China )

Abstract: For the characteristics of difference frequency signals of frequency modulation continuous wave (FMCW) radar, An frequency estimation algorithm combined with the Fast Fourier Transform (FFT) technique and discrete spectrum energy centrobaric correction method is proposed. A FMCW radar short-range ranging system is designed and completed by using radar transceiver IVS-162 and MP424 data acquisition card. The experimental results indicate that the system has the characteristics of stable performance, simple structure and it can meet the requirements of real-time and high precision ranging.

Key word: FMCW Radar; Level Monitoring System; Frequency Measurement; spectrum correction; 引言:

随着我国工业的不断发展,需要高精度测距的场合越来越多,雷达能够通过发射微波来检测和定位物 体,其中调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)体制雷达具有射频带宽大、分辨率 高、设备相对简单、受气象环境影响小等优点,采用 FMCW 雷达的测距系统在民用和工业方面,如导弹 炮弹引信、物料仓的物位测量、灌装液面的液位测量、汽车
防撞报警系统等领域得到了广泛的应用。

随着我国工业的不断发展,需要高精度测距的场合越来越多,雷达能够通过发射微波来检测和定位物 体,其中调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)体制雷达具有射频带宽大、分辨率 高、设备相对简单、受气象环境影响小等优点,采用 FMCW 雷达的测距系统在民用和工业方面,如导弹 炮弹引信、物料仓的物位测量、灌装液面的液位测量、汽车防撞报警系统等领域得到了广泛的应用。

1. FMCW雷达测距原理及系统构成

1.1 FMCW雷达测距原理

各种 FMCW 体制雷达测距的基本原理大同小异:用回波信号与发射信号的一部分进行相干混频得到包 含目标距离信息的差频信号,然后对差频信号进行处理即可得到目标的距离与速度。各种雷达应用系统间 的不同之处主要在于发射信号的调制方式, 以及差频信号频率提取的方法。 FMCW 雷达的频率调制方式有线 性调制和非线性调制两大类,线性调制信号主要包括锯齿波和三角波。本系统采用锯齿波调制发射信号, 当雷达的压控振荡器

VCO(voltage control oscillator)为理想线性特性时, 发射信号的频率和回波信号的频率 如图 1所示。

基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统设计

图 1 发射信号和回波信号频率

在一个扫频周期 (T)内,发射信号的频率可以表示为:

下载Word文档免费下载:

基于LabVIEW的FMCW雷达测距系统设计下载

(共6页)

基于LabVIEW的FMCW雷达料位监测系统的设计

FMCW雷达物位系统的算法... 31人阅读 5页 ¥2.00 基于LabVIEW的调频连续波...2 1年1月002 De20c.01 基于 LbIW的FW 雷达料位监测 系统的设计 aVE ...

FMCW雷达近程测距系统设计

公司推出的 FMCW 雷达收发器 IVS-162 ,设计并实现了 FMCW 雷达近程测距系统。...基于LabVIEW的FMCW雷达测... 暂无评价 6页 1下载券 FMCW雷达物位系统的算法....

无线FMCW雷达测距系统的设计

无线FMCW雷达测距系统的设计_兵器/核科学_工程科技_专业资料。无线 FMCW 雷达测 距 系统 的设计 ? 55? 无线 FMCW雷达测距系统 的设 计 唐 慧强 ,赵 长超 ...

FMCW雷达快速高精度测距算法

第2 期 FMCW 雷达快速高精度测距算法 · 45 · 5 结 语本文给出的算法简便易行 , 可以用 DSP 芯片轻松实现 , 极大地简化硬件设计 。 FFT 和 Chirp z ...

FMCW雷达快速高精度测距算法

第2 期 FMCW 雷达快速高精度测距算法 45 5 结 语 本文给出的算法简便易行, 可以用 DSP 芯片轻松实现, 极大地简化硬件设计。FFT 和 Chirp z 只需很少的...

24 GHz FMCW车载测距雷达系统设计

24 GHz FMCW 车载测距 雷达 系统设计 陈天琪 一, 杨浩 ,戴志伟, (1. 中国 科学 院微 电 子研 究所新 一代 通信射频 芯片 技术北 京市 重点实验室, ...

FMCW雷达测距系统的中频信号处理电路设计

201 5正 仪表技术与传感器 Instrument Technique and Sensor 2015 No.8 第8期 FMCW雷达测距 系统 的 中频 信号处理 电路设 计 戚昊琛 ,张鉴 , 高伟清 , ...

近程LFMCW雷达测距系统的研究与实现

基于LabVIEW的LFMCW毫米... 5页 1下载券 LFMCW雷达测距系统及其信... 暂无评价...(2)完成了LFMCW雷达测距系统设计: ①对射频前端进行了仿真分析,在开环校正...

FMCW雷达快速高精度测距算法

41 ? FMCW 雷达快速高精度测距算法刘 宝 刘军民 ( 大连理工大学电子系 ,大连 116024) 【摘要】 在 FMCW 雷达测距系统中 ,单纯采用 FFT 方法通过峰值点确定单...

FMCW测距雷达数字信号处理器设计仿真_徐小平

第 2 期 徐小平等: FMCW 测距雷达数字信号处理器设计仿真 135 差拍信号 复位 计数器 RAM 乘法器 控制信号 系统产生器 FFT 软核 处理结果 控制信号输出 门限...