3、噪声系数 雷达接收机的噪声有两种,一种是内部噪声,另一种是外部噪声。内部噪声
主要是由接收机中的信号传输线、混频器、放大器所产生。接收机内部噪声虽然 在时间上连续,但振幅和相位都是完全随机的。外部噪声主要指的是由天线进入 接收机的各种外部干扰信号。噪声系数的定义如下:接收机输入端信号噪声比, 和输出端信号噪声比,它们的比值就是噪声系数。
即雷达的使命是探测目标并测量其距离和速度乃至其它信息,因此,雷达系统 的重要性能指标之一就是作用距离。作用距离的大小取决于雷达本身的性能,如 天线、发射机和接收机性能等,同时又和环境因素以及目标的物理性质有关。
设雷达发射功率为 Pt ,雷达发射天线的增益为 Gt ,接收天线增益为 Rt ,目标 散射面积为,雷达接收天线的有效面积为 Ar ,当雷达接收到的回波功率 Pr 正好 等于最小可检测信号 Si min 时,即可得到雷达的最大作用距离。文献综述
所以选择雷达时就要根据实验要求的测量距离来选择合适的雷达器件。
2。2 本文选用的雷达传感器
本文所用的 FMCW 雷达型号是 IVS-162,它是 Innosent 公司开发出的 IVS 系 列的其中一款 K-波段附带 VCO 的雷达收发器。由于使用的是平面微带天线,所 以 IVS-162 的外形十分轻巧,如图 2。2 所示。不但能在运行的过程中节省能源, 还便于组成多种不同的的电路,同时,如果需要安装时组建对于它的保护模块, 也是非常方便的。
图 2。2 IVS-162 实物图(天线面和接口面) 表 2。1 IVS-162 引脚功能说明
IVS 系列雷达有许多的功能,例如:探测目标的距离,计算目标运动的相 对速度,辨别目标运动的方向。本实验所使用的 IVS-162 雷达,其主要功能是探 测近距离目标,又因为它拥有很宽的天线角度、所以波形能够覆盖很大的范围, 因此其主要使用在安保方面和自动控制方面。
IVS 的具体特征说明如下:
· K 波段带 VCO 的雷达收发器
·CW/FSK/FMCW 工作模式
· 高级低功耗 PHEMT 振荡器
· 低噪声 IF 前置放大器
· 独立的发射和接收路径,可获得最大增益
· 双通道工作可以探测目标的运动方向来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
在本文中,该雷达所采用的是 FMCW 工作模式。该工作模式的工作流程如 下:首先给出一个调制信号,一般使用三角波作为调制信号。观察调谐曲线,在 其中取一段线性优秀的,便可以获得相应的调频宽度。另外,调制频率最好不要
高于 1000Hz。由 VCO 输出一个频率为 ftra 的发射信号,这个发射信号将分成两 路,第一路从发射天线发射出去,第二路分为两条分别进入两个通道的混频器中。 然后先把第一个通道的信号经过九十度的相移;雷达接收机接收到的回波信号先 经过放大处理,再分别经混频器与实时分流的两路信号进行混频;混频后的信号 再经中频滤波放大处理,最后形成两路中频差频信号。我们就能从这两路信号中 提取出所需要的目标的各种信息[20]。