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測距雷達(dá)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),FMCW
2.1 FMCW 雷達(dá)測距原理 FMCW 雷達(dá)測距系統(tǒng)是通過發(fā)射調(diào)頻等幅連續(xù)波信號(hào)來測距的近感系統(tǒng)。FMCW 雷達(dá)測距系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。
如圖所示，雷達(dá)系統(tǒng)工作時(shí)先由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生連續(xù)高頻等幅波，其頻率相對于時(shí)間按三角波或者正弦波變化。VCO 在調(diào)制信號(hào)的作用下產(chǎn)生系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)，發(fā)射信號(hào)的一部分由天線向外發(fā)射出去，一部分作為混頻器的本振信號(hào)，發(fā)射出去的那部分信號(hào)在遇到目標(biāo)物體之后反射回來由天線接收形成回波信號(hào)。系統(tǒng)將接受到的回波信號(hào)和發(fā)射及直接耦合來的本振信號(hào)接入混頻器內(nèi)進(jìn)行混頻。由于回波信號(hào)較之發(fā)射信號(hào)，其頻率已經(jīng)產(chǎn)生變化，這也導(dǎo)致了經(jīng)過混頻之后得到的信號(hào)出現(xiàn)了差頻電壓。目標(biāo)距離信息就包含于差頻電壓的頻率信息內(nèi)，因此需要對差頻信號(hào)進(jìn)行放大、限幅測頻，得出距離信息，這就是 FMCW 雷達(dá)測距的基本原理。FMCW 雷達(dá)測距系統(tǒng)需要使用混合接頭或者環(huán)形器來彌補(bǔ)不能共用天線來完成對信號(hào)的發(fā)射和接收。
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