超寬帶穿墻探測雷達接收系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、超寬帶穿墻探測雷達(UWB-TWSR:Ultra Wideband Through-Wall Surveillance Radar)是一種基于UWB技術(shù)的新型探測雷達。UWB信號具有強穿透性、高分辨率以及極低功率譜密度等特點,能夠探測到隱藏于墻壁等遮掩體后的活動目標(biāo),實現(xiàn)檢測和定位功能。因此,超寬帶穿墻探測雷達在災(zāi)害營救和軍事反恐方面有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文研究了超寬帶穿墻探測雷達接收系統(tǒng)以及與后端處理器實現(xiàn)架構(gòu)的硬件平臺的設(shè)

2、計與實現(xiàn),重點討論了UWB回波信號的采集方案和超寬帶雷達接收系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。完成的主要工作概括如下:
　　1.分析了超寬帶信號的特點和電磁介質(zhì)穿透特性,在此基礎(chǔ)上確定了超寬帶穿墻探測雷達回波信號模型和頻率,為雷達接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集提供了理論依據(jù)。
　　2.針對超寬帶穿墻回波信號的特點,在分析了傳統(tǒng)等效采樣方案的基礎(chǔ)上,介紹一種改進的方法-偽隨機等效采樣。相比傳統(tǒng)的等效采樣實現(xiàn)難度高的缺點,該方法易于控制,實現(xiàn)較簡單,非常適

3、合超寬帶信號的采集。
　　3.基于偽隨機等效采樣方案設(shè)計了超寬帶穿墻探測雷達接收系統(tǒng)的硬件電路。根據(jù)項目需求,接收系統(tǒng)包含:四路信號采集通道、FPGA器件以及窄脈沖產(chǎn)生裝置所需的發(fā)射時鐘電路。軟件部分使用 Verilog HDL語言編寫了包括時鐘管理/分配、ADC控制以及10MHz發(fā)射時鐘管理等功能的程序。最后通過采集實際的UWB回波信號驗證了接收系統(tǒng)的功能。
　　4.通過使用DCFIFO(dual-clock FIFO,異