K波段汽车防撞雷达信号源的设计与实现.doc

Abstract硕士论文硕士论文K波段汽车防撞雷达信号源的设计与实现68IIII学位论文K波段汽车防撞雷达信号源的设计与实现摘要由于人类工业文明的巨大进步和经济的快速增长汽车已经成为生活中必不可少的交通工具但由此而引发的的大量交通事故也成为社会发展的一大热点问题。汽车防撞雷达可以使汽车驾驶人员适时的了解周围车辆的距离和速度并在关键时刻向司机报警从而避免事故的发生同时也能够带来巨大的经济价值。故而展开对汽车防撞雷达的研制具有非常广阔的前景和应用意义。本课题针对目前国内对防撞雷达中的核心部件信号源研究的不足改进了传统防撞雷达使用的发射波形并在实践上分别用锁相环和DDS完成了信号源设计的关键部件。主要研究工作如下：首先在讨论传统的锯齿波调频信号测距测速的基础上对三角波调频发射波形进行改进插入了一段用于单独测速的点频用来匹配多个目标的检测。改进的波形方案和传统的防撞雷达发射波形相比具有实现难度小数字信号简单的特点。接着提出了实现此合成波形的几种工程实践方案通过对这些合成方案的相位噪声杂散以及调频线性度指标的分析最终确定了DDS上混频上K波段载频的方案。在具体的信号源的设计工作中经过过对防撞雷达所要达到的测距精度和使用环境要求提出DDS和K波段锁相环的具体技术指标。最后本文分析了锁相环和DDS的一般原理选用了合适的元器件经过软件的仿真和验证分别设计了24GHz锁相环和DDS扫频源。经过实际测试锁相环的输出功率为10dBm相位噪声优于-75dBc@1KHz-73dBc@10KHz。DDS的扫频输出为150MHz-250Mhz扫频周期1ms并有125MHz的点频插入。其输出功率平坦度小于0.5dB近远端杂散以及二次谐波的抑制均大于65dB最差的相位噪声水平也优于-96dBc@10KHz。关键词：防撞雷达信号源锁相环直接数字频率合成AbstractAsthetremendousprogressinhumanindustrialcivilizationandtherapidgrowthoftheeconomycarhasbecomeakindofnecessaryvehicleindailylife.Butthecarhasalsocausedmanytrafficaccidentswhichhavebecomeaveryseriousprobleminoursociety.Automotivecollisionavoidanceradarallowscardriversknowthedistanceandspeedofsurroundingvehiclesanditalsocanalertthedriveratthecrucialmomentandthenavoidtheoccurrenceoftheaccident.Meanwhilethisradarcanalsobringhugeeconomicvalue.Thereforedevelopingautomotivecollisionavoidanceradarhasveryimportantsignificanceandwidelyapplications.NowinChinatheautomotivecollisionavoidanceradarresearchislackofthecorecomponents–thesignalsourcethispaperiswrittenforthissituationanditthenimprovethetraditionalanti-collisionradartransmittedwaveformcompletethedesignofkeycomponentsofthesignalsourcePLLandDDS.Themainworkcanbecarriedoutasfollows:FirstIdiscusstraditionaltransmittedwaveformandinsertperiodpointfrequency