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低成本Ka波段多普勒测速前端及信号处理技术研究

杨秀强  
【摘要】:由于毫米波具有宽的带宽,高的分辨率等优点,使它在信息时代越来越受到人们的重视。小体积、低成本、高性能的射频前端的开发研制便显得越发重要了。本文的研究任务就是利用毫米波的特点,设计出工作在Ka 波段的小体积、低成本、性能稳定的毫米波多普勒测速前端;对多普勒信号进行数据采集分析,并设计一个基于PIC16F877 单片机的小型数字频率计数器。 根据技术指标,采用分离腔体式和同腔振荡-混频式两种结构形式对射频前端进行设计研究,两种结构都采用了技术比较成熟的波导腔体电路形式。在设计中采用稳频腔来增强前端的抗负载能力,对于分离腔体电路省去了以往常常采用的隔离器,从而在保证小体积和性能稳定的前提下,进一步地降低了成本;对于同腔振荡-混频式,不仅将振荡器件和混频器件合理地置于同一腔体中,还将视频放大电路巧妙地同射频前端结合在一起,使整个电路显得更加紧凑合理。最后又从系统的完整性角度出发设计了基于单片机的小型数字频率计数器。 本设计的特色在于其巧妙的结构布局以及在保证其性能的前提下真正地实现了小体积和低成本,为毫米波测速雷达在现实生活中的推广和应用奠定了基础,此前端可用于近距离防盗报警器,警用测速雷达,车船防撞雷达系统和船舶靠岸等近程探测系统。 本文最后对整个设计和实验过程提出了一些建议,为今后工作的进行奠定了基础。


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