專利名稱：一種調頻連續波雷達系統的制作方法
技術領域：
一種調頻連續波雷達系統
技術領域：
本實用新型涉及一種雷達裝置，具體涉及一種調頻連續波雷達系統，屬于雷達設備技術領域。
背景技術：
雷達測距技術是目前汽車防撞領域的研究熱點。汽車防撞系統的主體是一部安裝在汽車上的測距雷達，其主要功能是實時測量對面車輛的距離和速度，在危及安全的情況下向駕駛員報警或啟動自動剎車裝置，避免碰撞事故的發生。調頻連續波雷達的工作頻率通常在30-100GHZ的毫米波段，與激光和紅外測距系統相比，受天氣影響小，可以在雨天、霧天和黑夜正常運行，同時具有發射功率低、距離分辨率高、大時間帶寬積、高靈敏度以及適合近距離測量等優點。然而，調頻連續波雷達應用于汽車防撞系統的時間較短，再加上此系統工作環境復雜各種雜波和噪聲干擾較強，在其信號檢測處理方面還沒有一個固定成熟的模式。因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種具有改良結構的調頻連續波雷達系統，以克服現有技術中的所述缺陷。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種抗干擾能力強，避免虛警的調頻連續波雷達系統。為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為:一種調頻連續波雷達系統，其包括單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、環形器、天線、混頻器、中頻放大器以及信號處理器；其中，所述單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、混頻器、中頻放大器以及信號處理器依次連接并形成一環形回路；所述定向耦合器、環形器、天線依次連接；所述環形器還與所述混頻器連接。本實用新型的調頻連續波雷達系統進一步設置為:于所述單片機上設有一警示電路。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型的調頻連續波雷達系統的結構簡單，抗干擾能力強，且大大降低了系統的虛警率。
圖1是本實用新型的調頻連續波雷達系統的原理圖。
具體實施方式
請參閱說明書附圖1所示，本實用新型為一種調頻連續波雷達系統，其由單片機
1、調制信號產生電路2、壓控振蕩器3、定向耦合器4、環形器5、天線6、混頻器7、中頻放大器8以及信號處理器9等幾部分組成。[0012]其中，所述單片機1、調制信號產生電路2、壓控振蕩器3、定向耦合器4、混頻器7、中頻放大器8以及信號處理器9依次連接并形成一環形回路。所述定向耦合器4、環形器5、天線6依次連接。所述環形器5還與所述混頻器7連接。進一步的，于所述單片機I上設有一警示電路10，其用于發出警示信號。本實用新型的調頻連續波雷達系統的工作原理如下:調制信號產生電路2形成一低頻三角波，此三角波送入壓控振蕩器3控制其中心頻率f0，經調制的微波信號通過定向耦合器4、環形器5、天線6以一定寬度的波束向空間輻射電磁波，遇到目標后的反射信號經天線6、環行器5加到混頻器7，與定向耦合器4來的發射信號混頻，差頻信號經中頻放大器8放大后送至信號處理器9，單片機I與信號處理器9配合計算出相對距離和速度，并根據危險程度發出相應的警示信號。本實用新型的調頻連續波雷達系統的理論依據如下:當雷達工作在連續波狀態，發射信號可表示為:s(t) = 4(308((04+(35),式中，Oci為發射信號角頻率，Φ為初始相位，A為射頻信號振幅。有目標反射的回波信號為:Sr(t) = Ks (t-tr) = ΚΑοο8[ω0( - Γ) + Φ],tr為回波信號滯后于發射信號的時間。對于固定目標，雷達與目標之間距離R為常數，回波信號滯后于發射信號的時間為常數，用AT表示，AT = 2R/C，回波信號與發射信號之間的相位差為Coci.AT =2 Jif0- (2R/C) =4jiR/X，它是電磁波往返于雷達與目標之間的相位滯后，其中C為電磁波傳播速度，λ-發射信號波長。對于運動目標，距離R隨時間變化，假定目標與雷達之間為勻速運動，則在t時刻，目標與雷達之間的距離R(t)為:R(t) = R0-Vt, Rtl為t = O時的距離，V為目標相對與雷達之間的徑向速度。通常，目標與雷達之間相對速度V遠小于電磁波速度C，故延遲時間仁可近似寫為:仁=2R(t)/c = Z(Rc1-Vt)A^回波信號與發射信號之間的高頻相位差為:Φ=- 0tr = -ω02 (R0-Vt)/c =-4 π (R0-Vt)/λ。當速度為常數時，對Φ微分，得到回波信號與發射信號的頻率差為:fd = (1/2π)((1Φ。/dt) = 2ν/λ，即為多普勒頻率。當雷達工作在三角波線性調頻狀態時，對于固定目標，混頻器輸出的中頻信號為fI； fx = 4BR/TC.T為調制三角波周期，B為發射信號帶寬。對于運動目標，反射信號中包含多普勒頻率fd，在調制信號的上升段，
在調制信號的下降段，將fI+與fV分別相加和相減得到:`f0為發射信號的中心頻率。由R、V式可以看出，只要實時計算出fpfp即可方便的計算出距離和速度。本實用新型的調頻連續波雷達系統發射信號為多斜率步進調頻連續波，信號的一個周期為三角形，對信號進行時頻調制，上升段是把序列偶的一個序列X，調制到上升段；對下降段信號是把序列偶的另一個序列Y，調制到下降段。如前方有兩個物體，信號經反射、解調，得到兩組四個中頻信號(//1+、f!r、fn-、f1T)和分別與四個中頻信號一一對應的序列XpXyYpY2 (序列XpXyYpY2分為序列X、Y經反射而延時的序列)。通過公式(3)、(4)，/η+、//2+、f廠、//2-將得到相應的四組R、V，其中兩個為虛警，例由/;2+、Zn-得到的R、V為虛警，此時我們通過計算與/n+、/n-相對應的X2、Y1的自相關函數Ax2J1A)，因為X2、Y1分別為X、Y的延時，但延時時間不同，造成了 X2、t的自相關函數Au1A)中的τ不為0，從而使I』⑴為0，所以我們可以根據與四個中頻信號(//1+、//2+、f!v、flT )一一對應的序列Xp X2, Y1, Y2的自相關函數的取值，區分出中頻信號正確的同組關系，從而得到兩組正真的R、v，去掉了虛警點，得到真正的目標信息點，大大的減少虛警的發生，達到系統設計的目的。
以上的具體實施方式
僅為本創作的較佳實施例，并不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護范圍之內。
權利要求1.一種調頻連續波雷達系統，其特征在于:包括單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、環形器、天線、混頻器、中頻放大器以及信號處理器；其中，所述單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、混頻器、中頻放大器以及信號處理器依次連接并形成一環形回路；所述定向耦合器、環形器、天線依次連接；所述環形器還與所述混頻器連接。
2.如權利要求1所述的調頻連續波雷達系統，其特征在于:于所述單片機上設有一警示電路。
專利摘要本實用新型涉及一種調頻連續波雷達系統，其包括單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、環形器、天線、混頻器、中頻放大器以及信號處理器；其中，所述單片機、調制信號產生電路、壓控振蕩器、定向耦合器、混頻器、中頻放大器以及信號處理器依次連接并形成一環形回路；所述定向耦合器、環形器、天線依次連接；所述環形器還與所述混頻器連接。本實用新型的調頻連續波雷達系統的結構簡單，抗干擾能力強，且大大降低了系統的虛警率。
文檔編號G01S13/32GK203012135SQ201320029059
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者靳慧龍, 孫軍英, 劉亞川, 劉志華, 趙華, 劉宇 申請人:靳慧龍