在雷达发展的过程中,将频率调制应用于雷达的距离测量的历史基本上与雷达自身的发展史一样的长。并且在这个过程中,FMCW体制的雷达也到了巨大的发展。以往,人们仅仅单纯的将FMCW雷达应用于特定的用途,例如无线电高度表。但在二十世纪二十年代,Barnett和Appleon就把调频技术应用于电离层的测量当中。从此开始,人们对FMCW雷达的一些特性出现浓厚的兴趣,尤其是应用于一些特殊的应用[4]。其主要原因有:1。各类固态发射机容易兼容调频连续播这种体制。2。采用数字化的快速傅里叶变换(FFT)可以快速完成对信号频率的测量,从而快速完成对信号中所传递的距离等信息反馈。荷兰的L。P。Lighthart等对LFMCW(线性调频连续播雷达)的具体原理进行了分析[10],并且与德国的W。Knapp对近区杂波抑制问题进行了研究;与此同时,美国的R。B。Chadwick等对LFMCW中被旁瓣和速度距离耦合引起的距离串扰问题进行研究[11];德国的S。Osterrieder和美国的P。Jones探索了线性调频连续波雷达的目标动态显示问题。在国内,张馨予结合高性能DSP对汽车防撞的预警功能做了相关研究工作[12],提出了基于DSP的汽车防撞雷达的硬件和软件的设计方案,并对测距测速的算法进行了仿真验证;丁祥对提高雷达差频信号处理技术行了研究[13],包括获取信号和分析频谱,着重研究了自适应滤波、CFAR的算法,最后提出了适应多目环境的频率匹配算法,完成同时探测多个目标的目的。贺星辰研究了如何改进雷达信号频谱估计的运算量和精度问题[14],在
传统频谱分析方法和能量重心特性的基础上,提出了FFTChripZ变换的估计算法,该算法在硬件上实现时运算点数能减少一倍,并且频谱估计精度也得到改进[14]。78044
基于以上的深入研究和探索,FMCW雷达凭借其低截获概率波形、固定发射机结构简单的优势应用于战术导航、导弹传感器、汽车防撞等领域。由美国Delphi公司研制的车载雷达系统的主频有76GHz,扫描半径可达到60至160m[10]。现如今,加拿大、德国、法国、日本等的著名汽车生产商都将研制的中心转移到了汽车智能防撞上去。国内在这方面的研究中,比较有代表性的是上海中科院微系统所研发的毫米波雷达系统DSP技术,它是我国首次使用自主研发的射频器件的设备。其主频35GHz,测速100千米每小时,测量半径100米。上海汽车电子工程中心研制的调频连续播SAE-100雷达验证机,主频35GHz,检测半径100m。江苏赛博公司的车载防撞雷达主频可达到35GHz。除了众多的研究机构外,我国的许多高校也做了相关的研究。但是,由于研制成本、设备等条件的限制,国内车载雷达系统的工作频率普遍低于40GHz[15][16]。从上述事实,我们可以清晰认识到将DSP技术应用于雷达信号的处理是势在必行的。数字信号处理技术的发展是伴随着计算机信息技术的飞跃式发展而发展起来的。从过去的20多年的发展过程中,通信技术等领域中通过大量DSP技术图解的应用得到了极大的发展。数字信号处理是利用计算机或专门的处理设备,将信号数字化后再进行采集、变换、滤波、估值、压缩、增强、识别等处理来得到符合人们要求的信号形式。接下来大规模的集成电路得到了深入的发展,数字信号处理器[17]也就研制了出来,它是一种为数字信号处理量身定做的微型处理器,采用流水线模式的操作,通过独特的DSP指令快速实现数字信号处理的各种算法[17]。极大的加速了DSP相关应用的跳跃性发展。论文网
世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811。仅过一年后,美国的Intel公司就推出了用于商业并可编程的DSP芯片2920,它是其发展过程中的一个里程碑。紧随其后,在1980年,日本的NEC公司便推出了第一具有乘法器的商用DSP芯片μPD7720。但是,最成功的DSP芯片研发应是美国德州仪器(TexasInstruments)即IT公司。现如今,国外的商用DSP设备的发展一直保持着齐头并进的势头,并且已经营造了比较大型的规模。欧美发达国家的发展尤为突出,如美国的DSPsearch公司、Pentek公司、Motorola(摩托罗拉)公司,还有加拿大的Dy4公司等。通过了解如今的DSP产品,我们可以进一步清楚如今DSP系统的发展情况。比如ADI公司的TigerSHARC芯片具有强大的协同工作能力,能构成出色的处理器阵列,并在诸多领域得到广泛的使用。但是,现如今我国的DSP发展比较落后,DSP的制造商也不多,而且主要是应用于DVD和无线通信的领域,使用范围较狭窄。 FMCW雷达信号处理国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_89818.html