线性调频连续波雷达液位测量系统研究的任务书.docx

线性调频连续波雷达液位测量系统研究的任务书
任务书
一、任务概述
本次任务的主要目标是研究应用线性调频连续波（LinearFrequencyModulatedContinuousWave，简称LFM-CW）雷达技术进行液位测量的应用，探索一种适合液位测量的低成本、高精度的检测方案。
二、任务背景
液位测量是工业过程控制领域中的常见需求。目前，众多液位测量技术已成熟应用，包括机械探头、电容式、超声波、毫米波雷达等技术。这些技术各有优缺点，但都存在着一些问题，如测量精度无法满足需求、试具成本高等。
基于这些问题，需要研究一种新的液位测量技术，该技术低成本、高精度、易于集成。
三、任务内容
1.系统设计：设计一种基于LFM-CW雷达技术实现液位测量的系统，确定系统结构和关键参数，设计主控板、功率放大器、射频模块等硬件电路。
2.信号处理：通过建立声场模型，推导出液位信号与雷达回波之间的关系，并对回波信号进行采样、分析、信号处理，分析其相关特征。
3.算法研究：基于回波信号处理结果，研究基于FFT和卷积算法实现的信号特征提取、信噪比优化以及信号拟合等算法，实现液位测量。
4.实验验证：搭建实验平台，测试系统各项性能指标，包括精度、稳定性、可靠性等，并与目前常用的液位测量技术进行对比分析，验证该技术在液位测量领域的应用价值。
四、任务要求
1.研究视角：深入研究线性调频连续波雷达技术在液位测量领域的应用，分析其相关特性及优缺点，并提供有效的解决方案。
2.研究范围：液位测量系统的硬件电路设计、信号处理算法实现以及实验验证等。
3.研究目标：实现一种低成本、高精度、易于集成的液位测量系统，探索一种新的液位测量方案。
4.研究成果：撰写完整的研究报告，包括系统设计、信号处理算法、实验结果分析等，并提出进一步的改进方案。
五、任务进度
1.任务启动（预计完成时间：1个月）：制定详细的任务计划，明确各环节的研究重点、研究方法和实验方案，并组建研究小组。
2.系统设计与硬件电路实现（预计完成时间：3个月）：设计基于LFM-CW雷达技术的液位测量系统的硬件电路，构建系统实验平台。
3.信号处理算法实现（预计完成时间：4个月）：开展数据分析，确定信号处理算法的基本框架和具体实现方案。
4.实验验证（预计完成时间：3个月）：通过实验，验证系统各项指标，如精度、稳定性、可靠性等，并与目前常用的液位测量技术进行对比分析。
5.报告撰写和任务闭合（预计完成时间：1个月）：根据研究成果撰写报告，总结与归纳研究成果，提出一定的改进方案。
六、研究成果
1.研究报告：详细的任务执行纪要和实验结果分析，并提出近期内可能的应用推进方案、进一步的扩展研究方向和重要问题等。
2.发表论文：撰写一到两篇高水平学术论文，发表在知名学术期刊上，或国内外重要学术会议上。
3.软件和数据：提交相关的软件工程、数据记录、代码文档。
七、经费预算
本次任务所需经费预估为人民币60万元，其中包括硬件设备采购、实验室租赁、研究人员薪资等一系列直接或间接的开支。