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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

雷达，音译于英文单词radar(为radio detection and ranging的缩写),即“无线电探测和测距”，也就是通过使用无线电波来发现并探测目标的空间位置等信息，基于此，雷达还被称为“无线电定位”。雷达通过发射天线来发射电磁波对目标进行照射，并通过接收天线来接收由被探测目标反射回来的回波，由此可以得到被探测目标距发射点的距离（实现测距）、目标的距离变化率（实现测速）、目标的方位（实现定位）、目标的高度（实现测角）等多种目标信息。

雷达虽最先不是为军事战争而发展起来的，但是不可否认的是雷达是在应用于第二次世界大战后逐渐发展起来的，在信息化的今天，雷达作为高科技系统在现代战争的发挥着举足轻重的作用。除此之外，随着近些年来雷达技术的日益成熟，雷达发生了很大变化，现有雷达技术可根据人们各种的生产生活需要，研制出适用于不同应用场景的特色多规格雷达。可见，雷达技术不仅仅可应用于军事，在民用的应用也将随着技术的日趋成熟而日益广泛。雷达的主要应用领域依旧是空中监视、空间和导弹监视、表面搜索和战场监视、跟踪和制导、气象雷达、天文和大地测量等六个大方面^[2]。

现有的雷达系统有以下分类：连续波雷达、单脉冲雷达、边扫描边跟踪雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达、数字阵列雷达、脉冲压缩雷达、天基雷达（sbr）、合成孔径雷达、双基地雷达、超视距雷达、超宽带雷达、毫米波雷达等。其中连续波雷达中，可以根据选用的雷达信号波形不同，可继续分为多普勒雷达和调频雷达，前者在测速方面有着较好的性能，后者则更适用于测距。fmcw雷达综合了这二者有点，具有较好的测距测速能力。除此之外，fmcw雷达还有很多优点。其一根据雷达方程我们可以知道选用的雷达信号的带宽与雷达分辨率成正比，调频连续波雷达信号一般带宽较宽，因而具有较高的频率分辨率。其二fmcw雷达发射功率较小，不易被其他设备截获。其三对于fmcw雷达而言，发射信号周期长于回波信号返回时间，因此雷达的接收机和发射机可以同时同频工作，即在测量范围内不会出现测不到情况。最后是fmcw雷达功耗低，电路设计简单、体积小、重量轻、成本低。

2. 研究的基本内容

本毕业设计的主要内容是研究一款低成本24ghz fmcw测距雷达，通过对其进行测试，结合测试结果以及所选用的芯片类型，反演出该雷达的测距原理。

本毕业设计的原理主要基于现有技术研发下的低成本24ghz测距雷达系统，结合该低成本雷达设计所选用的芯片型号及其功能，并对其电路中特征数据波形进行测试。主要是参照功率放大器芯片的功能，结合比例积分电路原理，通过测试出的经过不同级放大器后的比例积分波形，对比观察波形变化，由此推究fmcw雷达的信号产原理。根据测量以及对比结果，对照调频连续波雷达实现测距公式，在理论上对其进行反演，最终实现雷达测距的原理演绎。

本毕业设计主要通过对低成本fmcw雷达进行雷达信号生成的反演，在该实践过程中，通过一系列列的测试以及适当的理论推导演绎雷达信号波形形成的全过程，并通过理论联系实际测试结果，完成雷达测距过程原理演绎。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案

本文研究的fmcw雷达可是实现测距，结合fmcw雷达的测距原理，对已经能够实现的测距雷达进行逆向的原理推演，即通过测试得到其完成测距的信号处理流程，以及明了其实现测距的工作原理。

主要工作方案是进行各芯片选型确定，了解各芯片能够实现的功能，结合实际电路板测量，完成对信号处理流程的确定及原理的反演。

4. 参考文献

[1]陈伯孝.现代雷达系统分析与设计[m].西安：西安电子科技大学出版社，2012：1-2.

[2]张明友，王学刚.雷达系统[m].第四版.北京：电子工业出版社, 2013：1-3.

[3] li c z;yu x g;li d, et al. software configurable 5.8 ghz radar sensor receiver chip in 0.13 μm cmos for non-contact vital sign detectionradio frequency integrated circuits symposium 2009 rfic, 2009.