發(fā)布時(shí)間：2017-06-29 11:17

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的頻率源設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波毫米波信號(hào)由于具有波長(zhǎng)較短、頻帶較寬等特性,已廣泛應(yīng)用于制導(dǎo)、電子對(duì)抗、微波通信等領(lǐng)域,連續(xù)波雷達(dá)采用頻率調(diào)制的高頻電磁載波,具有測(cè)量精度高、發(fā)射波形簡(jiǎn)單、輸出功率低和數(shù)字信號(hào)處理高效可靠等諸多優(yōu)點(diǎn),正逐步取代現(xiàn)有超聲波和紅外防撞系統(tǒng),成為短距離防撞雷達(dá)的首選。頻率源作為雷達(dá)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,它的性能指標(biāo)將直接影響整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的性能,所以研制高性能的頻率源具有十分重要的意義。隨著電子系統(tǒng)對(duì)頻率合成器的指標(biāo)越來(lái)越高,頻率合成技術(shù)也在不斷地發(fā)展,大致可以分為三個(gè)階段:直接模擬頻率合成(DAFS)、間接頻率合成(IS)和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。傳統(tǒng)的FMCW信號(hào)是由DSP和DAC等數(shù)字器件產(chǎn)生線性電壓來(lái)控制VCO產(chǎn)生的,但是這種方式產(chǎn)生的信號(hào)精度和分辨率都很低,且線性度也很差,這個(gè)設(shè)計(jì)方法幾乎被拋棄。DDS因其輸出信號(hào)分辨率高、變頻速度快、線性度高、體積小、功耗低等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在FMCW雷達(dá)體制中。本文依托于項(xiàng)目“E波段車載防撞雷達(dá)”和“Ka波段安防雷達(dá)”,在綜合比較DDS和PLL的特點(diǎn),及其不同組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),作者選擇了“PLL環(huán)內(nèi)混頻加DDS環(huán)外混頻結(jié)構(gòu)”作為設(shè)計(jì)的主要方案。該方案的重點(diǎn)是PLL環(huán)內(nèi)混頻是產(chǎn)生一個(gè)超低相位噪聲的X波段單頻點(diǎn)信號(hào),因?yàn)樾盘?hào)既作為后級(jí)混頻器的本振,也作為DDS的參考時(shí)鐘(四分頻之后)。在精確計(jì)算系統(tǒng)主要參數(shù)后,合理選用主要器件,設(shè)計(jì)了一款X波段FMCW雷達(dá)頻率源。主要工作內(nèi)容如下:1、總結(jié)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,并介紹了FMCW雷達(dá)的測(cè)距測(cè)速原理。2、比較傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)方案,經(jīng)過(guò)參數(shù)計(jì)算最終選擇了PLL與DDS混合的環(huán)內(nèi)混頻加環(huán)外混頻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、設(shè)計(jì)研制整個(gè)頻率源的硬件電路系統(tǒng),并組合安裝和完成頻率源整體性能調(diào)試,分析調(diào)試過(guò)程中的諸多問(wèn)題及解決方案。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)頻連續(xù)波(FMCW) 頻率合成 低相噪 DDS PLL
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 引言14-19
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文的研究工作及文章結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)及頻率合成技術(shù)理論基礎(chǔ)19-38
• 2.1 調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理19-20
• 2.2 頻率合成技術(shù)概述20-21
• 2.3 頻率合成的主要技術(shù)指標(biāo)21-22
• 2.4 PLL的基本理論22-27
• 2.4.1 PLL的基本原理及組成22-27
• 2.4.2 PLL的工作過(guò)程27
• 2.5 DDS的基本理論27-34
• 2.5.1 DDS的基本原理及結(jié)構(gòu)28-30
• 2.5.2 DDS的特點(diǎn)30-31
• 2.5.3 DDS輸出頻譜分析31-34
• 2.6 PLL+DDS的常用結(jié)構(gòu)方案34-38
• 2.6.1 DDS激勵(lì)PLL結(jié)構(gòu)34-35
• 2.6.2 環(huán)內(nèi)混頻結(jié)構(gòu)35
• 2.6.3 環(huán)外混頻結(jié)構(gòu)35-36
• 2.6.4 DDS作PLL環(huán)內(nèi)分頻器結(jié)構(gòu)36-38
• 第三章 本課題系統(tǒng)方案及電路設(shè)計(jì)38-60
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)及雷達(dá)系統(tǒng)方案介紹38-39
• 3.1.1 雷達(dá)系統(tǒng)方案38-39
• 3.1.2 頻率源系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)39
• 3.2 PLL環(huán)內(nèi)混頻加DDS環(huán)外混頻結(jié)構(gòu)方案39-41
• 3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)39-40
• 3.2.2 方案可行性分析40-41
• 3.3 基于HMC834和ADF4106的環(huán)內(nèi)混頻電路設(shè)計(jì)41-49
• 3.3.1 晶振介紹41
• 3.3.2 HMC834和AD4106芯片介紹41-44
• 3.3.3 HMC834電路設(shè)計(jì)44-46
• 3.3.4 基于ADF4106的環(huán)內(nèi)混頻電路設(shè)計(jì)46-49
• 3.4 基于AD9914的DDS電路設(shè)計(jì)49-53
• 3.4.1 AD9914芯片介紹49-51
• 3.4.2 DDS頻率控制參數(shù)設(shè)置51-52
• 3.4.3 DDS電路設(shè)計(jì)52-53
• 3.5 其他相關(guān)電路設(shè)計(jì)53-57
• 3.5.1 ?衰與放大器組合電路設(shè)計(jì)53-54
• 3.5.2 濾波器電路54-55
• 3.5.3 電源電路設(shè)計(jì)55-57
• 3.6 PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)57-60
• 第四章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析60-79
• 4.1 環(huán)內(nèi)混頻參考信號(hào)測(cè)試60-63
• 4.1.1 晶振輸出特性60-61
• 4.1.2 HMC834輸出信號(hào)測(cè)試61-63
• 4.2 VCO輸出特性曲線測(cè)試63-66
• 4.3 ADF4106鎖相環(huán)電路測(cè)試66-71
• 4.3.1 頻譜測(cè)試66-69
• 4.3.2 相位噪聲測(cè)試69-71
• 4.4 DDS輸出信號(hào)測(cè)試71-74
• 4.4.1 DDS輸出單音信號(hào)測(cè)試71-73
• 4.4.2 DDS輸出FMCW信號(hào)測(cè)試73-74
• 4.5 X波段LFMCW信號(hào)測(cè)試74-76
• 4.6 調(diào)試輔助測(cè)試76-78
• 4.7 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-80
• 5.1 本文總結(jié)79
• 5.2 下一步工作79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張永強(qiáng);LFMCW高線性度信號(hào)源技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2001年

2 王軼;基于DDS+PLL技術(shù)的高性能頻率源研究與實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

3 楊永;DDS-PLL低相噪低雜散頻綜研究[D];電子科技大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的頻率源設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：497694