第四章FMCW 雷达系统Simulink仿真,主要介绍了两种结构的雷达系统模型的搭建和仿真,分别为简单雷达系统和信号源上变频的雷达系统。
最后是对全文内容的总结,提出需要改进的问题以及今后将要继续从事的研究方向。
2 FMCW雷达基本原理及系统概述
2。1 CW雷达
众所周知在光学和声学领域中,如果振荡源或者振荡源的观察者在移动,频率会产生一个明显的移动。这就是多普勒效应和连续波雷达的基础。如果R是雷达到目标的距离,那么雷达和目标之间的来回路径所包含的波长的总数量是。距离R和波长假设是以同样的单位测量的。由于一个波长对应一个弧度的角度偏移,所以在电磁波传输到目标和从目标传输回来的过程中所产生的总的角度偏移是弧度。如果目标正在移动,R和相位都在连续变化的。对于时间的变化就是频率。多普勒角频率是由下面的公式给出的[20]来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
(2。1)
其中,为多普勒频移,为相对于雷达的相对(径向)速度。多普勒频移是
(2。2)
其中,为发射频率,c为光的传播速度=常量m/s。根据公式可知,在径速度情况下,发射频率越大,多普勒频率越大,易于雷达系统的检测。(本次课题雷达发射波频率即处于微波频段)。接受信号频率是,加号表示目标正在靠近雷达,而减号表示目标正在远离。
若目标不是径直靠近或远离雷达,那么目标的相对速度可被写为,其中v是目标速度,是目标轨迹与雷达和目标连线之间的角度。当时,多普勒频率最大。当轨迹垂直于雷达视线()时,多普勒频率为零。
2。2 FMCW雷达
因为简单的CW雷达不能实现目标到雷达之间的距离测量,于是CW雷达需向FMCW雷达发展。要实现距离测量,信号应具有时间同步标记来识别信号的传输时间和发射时间,并且这种同步标记还需要更宽的频谱。而CW雷达之传输单个频率,因此只能有非常窄的频谱而不适合测量距离[21]。